隨著社會經濟的快速發(fā)展和人口的不斷增長,人們對于化石能源的需求已經達到前所未有的程度以及全球環(huán)境污染問題已經威脅到人類的生存與發(fā)展。超級電容器、鋰離子電池等新型儲能設備作為一種綠色能源,因其具有廣泛的應用前景,備受廣大學者關注。在眾多的新能源裝置中,超級電容器作為一種獨特的能量儲存設備,其具有比傳統(tǒng)電容器更高的能量密度,同時提供比電池更大的功率密度,為傳統(tǒng)的電容器和電池之間架起了重要的橋梁,越來越受到全球的關注。目前應用電動汽車等方面的超級電容器具有能量密度不足、壽命短、成本高等缺點,而且電極材料是決定超級電容器性能的關鍵,因此研制一種能量密度高、成本低、穩(wěn)定性好的高性能電極材料是當前迫切所需。碳材料是應用最為廣泛的超級電容器電極材料,然而簡單環(huán)保的碳材料制備過程以及對碳材料進行改性等方面的報道還尚有研究的價值。第一、探索了一種原材料豐富、綠色環(huán)保、高性價比的方法,即直接碳化法及KOH/NaOH活化制備辣椒秸稈活性炭,制備的辣椒秸稈活性炭活性炭電極材料具有典型的雙電層電容特性。分別以質量分數(shù)為2.5%、5%、10%的乙炔黑為導電劑、0.5 mol/L H2SO4為電解質探究導電劑影響時... 

【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 超級電容器概述
        1.1.1 超級電容器的結構
        1.1.2 超級電容器的分類及工作原理
        1.1.3 超級電容器的優(yōu)點
        1.1.4 超級電容器的應用
    1.2 超級電容器碳電極材料的研究進展
        1.2.1 影響電極電極材料的因素
        1.2.2 活性炭
        1.2.3 模板碳
        1.2.4 碳納米管
        1.2.5 碳氣凝膠
        1.2.6 有序介孔碳
    1.3 雜原子摻雜超級電容器材料的研究進展
        1.3.1 含氮官能團
        1.3.2 含氧官能團
    1.4 本論文的提出的意義、研究內容及創(chuàng)新點
        1.4.1 本論文的提出的意義
        1.4.2 本論文研究內容
        1.4.3 本論文創(chuàng)新點
第二章 實驗部分
    2.1 實驗試劑與儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器和設備
    2.2 辣椒秸稈活性炭及摻雜介孔碳電極材料的制備
        2.2.1 辣椒秸稈活性炭的制備過程
        2.2.2 摻雜介孔碳電極材料的制備過程
    2.3 電化學性能測試
        2.3.1 三電極體系電極的制備與測試步驟
        2.3.2 循環(huán)伏安測試（CV）
        2.3.3 恒流充放電測試
    2.4 催化劑物理光譜表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)
        2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM-EDS)
        2.4.3 光電子能譜（XPS）分析
        2.4.4 比表面積（BET）和孔結構表征
第三章 辣椒秸稈活性炭電極的制備及制備工藝對材料電化學性能的影響
    3.1 引言
    3.2 辣椒秸稈活性炭超級電容器電極材料的制備
    3.3 導電劑含量對材料電化學性能的影響
        3.3.1 循環(huán)伏安測試
        3.3.2 恒流充放電測試
    3.4 電解質種類和濃度的影響
    3.5 本章小結
第四章 氮/硫雙摻雜多孔碳電極材料（NSMCs）在超級電容器的應用以及機理研究
    4.1 引言
    4.2 超級電容器應用
        4.2.1 CV循環(huán)伏安測試
        4.2.2 恒流充放電測試
    4.3 電極材料物理化學結構表征分析
        4.3.1 SEM分析
        4.3.2 XRD分析
        4.3.3 低溫氮氣吸脫附分析
        4.3.4 XPS分析
    4.4 本章小結
第五章 氮/硫雙摻雜多孔碳/CNTs復合電極材料的制備及其超級電容器性能的研究
    5.1 引言
    5.2 氮/硫雙摻雜多孔碳/CNTs復合電極的制備
    5.3 氮/硫雙摻雜多孔碳與CNTs復合比例的確定
    5.4 水系電解質對氮/硫雙摻雜多孔碳/CNTs復合電極電容性能的影響
        5.4.1 酸性電解質最佳濃度的選取
        5.4.2 中性電解質最佳濃度的選取
        5.4.3 堿性電解質最佳濃度的選取
    5.5 氮/硫雙摻雜多孔碳/CNTs復合電極的電容特性
    5.6 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 工作展望
參考文獻
附錄一 縮寫及符號說明
攻讀碩士學位期間的主要科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氮摻雜二氧化鈦納米管的制備及表征[J]. 張理元,曹陽,劉鐘馨,于曉龍,呂作鳳.  稀有金屬. 2011(04)



本文編號：3384499