發(fā)布時(shí)間：2021-11-04 18:24

　　超級(jí)電容器由于具備功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、使用溫度范圍寬、以及價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì),已成為一種備受關(guān)注的新型綠色儲(chǔ)能裝置。但目前,在能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性方面仍有許多不足,需要進(jìn)一步改善和提高,其中能量密度偏低,極大地限制了其實(shí)際應(yīng)用。根據(jù)能量密度計(jì)算公式,能量密度與電容及工作電勢(shì)窗口成正比。因此,選擇電容高的贗電容材料,構(gòu)建大工作電勢(shì)窗口的非對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器（Asymmetric supercapacitor,簡(jiǎn)稱(chēng)ASC）以提高能量密度。目前ASC的負(fù)極一般僅使用低電容的碳材料,嚴(yán)重制約著ASC能量密度的提高。綜上所述,研究開(kāi)發(fā)一種高性能的贗電容負(fù)極材料,對(duì)于提高超級(jí)電容器的能量密度具有重大意義。多酸基配位聚合物材料（Polyoxometalate-based coordination polymers,簡(jiǎn)稱(chēng)POM-based CPs）是一種兼具負(fù)電勢(shì)窗口與高比電容的贗電容材料,可以作為超級(jí)電容器負(fù)極材料,本文設(shè)計(jì)制備十一種未見(jiàn)報(bào)道的新型多酸基配位聚合物,利用單晶X射線衍射、粉末X射線衍射以及掃描電子顯微鏡等儀器分別對(duì)化合物1-11進(jìn)行了表征。進(jìn)一步將它們修飾到電極上,研究了其超級(jí)電容器性能,... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：136 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及其理論與實(shí)際意義
    1.2 超級(jí)電容器
        1.2.1 超級(jí)電容器的發(fā)展史
        1.2.2 超級(jí)電容器的原理及分類(lèi)
        1.2.3 超級(jí)電容器的現(xiàn)狀及應(yīng)用
    1.3 超級(jí)電容器電極材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 雙電層電極材料
        1.3.2 贗電容電極材料
        1.3.3 混合型電極材料
    1.4 多酸材料
        1.4.1 多酸的簡(jiǎn)介
        1.4.2 多酸的特點(diǎn)及應(yīng)用
        1.4.3 多酸基配位聚合物材料
    1.5 多酸在超級(jí)電容器領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.5.1 多酸基電極材料的分類(lèi)
        1.5.2 多酸-碳基復(fù)合電極材料
        1.5.3 多酸-導(dǎo)電聚合物復(fù)合電極材料
    1.6 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 新型POM-BasedCPs材料的合成及其修飾電極的制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
    2.2 化合物1-11的制備
    2.3 玻碳電極的制備
    2.4 非對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器器件的制備
    2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.5.1 循環(huán)伏安法
        2.5.2 恒電流充放電法
        2.5.3 交流阻抗譜
    2.6 本章小結(jié)
第3章 Keggin型POM-BasedCPs超級(jí)電容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 化合物1-5的表征
        3.2.1 化合物1-5的結(jié)構(gòu)
        3.2.2 化合物1-5的紅外光譜與PXRD
        3.2.3 化合物1-5的SEM與EDS
    3.3 化合物1-5的超級(jí)電容器性能研究
        3.3.1 化合物1與2的儲(chǔ)電性能
        3.3.2 化合物3與4的儲(chǔ)電性能
        3.3.3 化合物5的儲(chǔ)電性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Dawson型POM-BasedCPs超級(jí)電容器性能研究
    4.1 引言
    4.2 化合物6與7的表征
        4.2.1 化合物6與7的結(jié)構(gòu)
        4.2.2 化合物6與7的紅外光譜及PXRD
        4.2.3 化合物6與7的SEM及EDS
    4.3 化合物6與7的超級(jí)電容器性能研究
        4.3.1 化合物6與7的儲(chǔ)電性能
        4.3.2 化合物6與7的循環(huán)穩(wěn)定性能
    4.4 化合物6的電催化性能
        4.4.1 電催化性能測(cè)試
        4.4.2 電催化性能研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 高連接三維結(jié)構(gòu)POM-BasedCPs超級(jí)電容器性能研究
    5.1 引言
    5.2 化合物8與9的表征
        5.2.1 化合物8與9的結(jié)構(gòu)
        5.2.2 化合物8與9的紅外光譜和PXRD
        5.2.3 化合物8與9的SEM和EDS
    5.3 化合物8與9的超級(jí)電容器性能研究
        5.3.1 三電極系統(tǒng)下的儲(chǔ)電性能
        5.3.2 雙電極系統(tǒng)下的儲(chǔ)電性能
        5.3.3 化合物8與9的循環(huán)穩(wěn)定性能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 Keggin型POM-BasedCPs負(fù)極材料及其超級(jí)電容器的構(gòu)建
    6.1 引言
    6.2 化合物10與11的表征
        6.2.1 化合物10與11的結(jié)構(gòu)
        6.2.2 化合物10與11的紅外光譜及PXRD
        6.2.3 化合物10與11的SEM和EDS
    6.3 化合物10與11的超級(jí)電容器性能
        6.3.1 化合物10與11修飾玻碳電極的儲(chǔ)電性能
        6.3.2 化合物11的質(zhì)子傳導(dǎo)性能
        6.3.3 化合物11修飾碳紙電極的儲(chǔ)電性能
        6.3.4 非對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器器件的性能
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3476242