超級電容器是一種新型儲能器件,具有功率密度高、充放電速度快、使用壽命長等優(yōu)點,受到人們的廣泛關(guān)注。電極材料是新型超級電容器的關(guān)鍵組成部分,而碳材料是最受科研人員青睞的電極材料。在各種各樣的碳材料中,樹脂基炭材料是作為電極材料的優(yōu)良選項。樹脂材料——樹脂基炭材料的前驅(qū)體——微觀形貌可控,可據(jù)此設(shè)計樹脂基炭材料的特殊形貌;樹脂材料是雜原子的良好載體,碳化過程中即可完成摻雜,改善樹脂基炭電極材料的電化學(xué)性能。硫脲和甲醛是常見的工業(yè)原料,二者在酸催化下縮聚形成硫脲醛樹脂（TF）,其分子鏈中含有大量N、S原子,為實現(xiàn)樹脂基炭材料的摻雜提供了先天的條件。硫脲醛樹脂基炭材料（CTF）含有大量的N、S雜原子,N、S之間的協(xié)同作用有利于降低碳材料的表面疏水性,并能夠與電解液發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生贗電容,適合作為超級電容器電極材料。然而,硫脲醛樹脂脆弱的熱穩(wěn)定性,導(dǎo)致碳化后的N、S共摻雜樹脂基炭電極材料并未達(dá)到理想中的電化學(xué)性能。本論文進(jìn)行了以下三方面的研究,探討如何強(qiáng)化硫脲醛樹脂基炭電極材料的電化學(xué)性能:以硫脲醛樹脂作為前驅(qū)體,調(diào)控原料的摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間以及催化劑用量,通過水熱法合成硫脲醛樹脂（... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 超級電容器概述
        1.2.1 電化學(xué)雙電層電容器
        1.2.2 贗電容電容器
        1.2.3 混合型電化學(xué)電容器
    1.3 超級電容器電極材料
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 導(dǎo)電聚合物
        1.3.3 過渡金屬氧化物
    1.4 課題的研究意義與研究內(nèi)容
第2章 水熱硫脲醛樹脂基炭電極材料的制備及電容性能研究
    2.1 實驗部分
        2.1.1 主要實驗試劑
        2.1.2 主要實驗儀器
        2.1.3 實驗過程
        2.1.4 材料的結(jié)構(gòu)及性能表征
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 電極材料的電容性能與形貌特征
        2.2.2 電極材料的結(jié)構(gòu)分析
        2.2.3 電極材料的電化學(xué)性能分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 聚吡咯/硫脲醛樹脂基炭電極材料的制備及電容性能研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 主要實驗試劑
        3.1.2 主要實驗儀器
        3.1.3 實驗過程
        3.1.4 材料的結(jié)構(gòu)及性能表征
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 CTF和CTF/PPy的形貌分析
        3.2.2 CTF和CTF/PPy的結(jié)構(gòu)分析
        3.2.3 CTF和CTF/PPy的電化學(xué)性能分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 錳的氧化物/樹脂基炭復(fù)合電極材料的制備及電容性能研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 主要實驗試劑
        4.1.2 主要實驗儀器
        4.1.3 實驗過程
        4.1.4 材料的結(jié)構(gòu)及性能表征
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 電極材料的形貌特征
        4.2.2 電極材料的結(jié)構(gòu)特征
        4.2.3 電極材料的電化學(xué)性能表征
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 前景展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間主要科研成果
    一、發(fā)表學(xué)術(shù)論文
    二、其它科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米結(jié)構(gòu)過渡金屬氮化物用于電化學(xué)儲能器件[J]. 常月琪,董杉木,周新紅,崔光磊.  硅酸鹽學(xué)報. 2016(08)



本文編號：3676112