日益增長的能源需求對儲能裝置的性能提出了更高的要求。在各種儲能器件中,超級電容器脫穎而出,成為最具發(fā)展?jié)摿Φ膬δ茉O(shè)備之一。本論文采用昭通褐煤與不同生物質(zhì)的共熱溶物作為碳源制備多孔炭材料,同時,采用不同類型的質(zhì)譜分析碳源的分子組成。綜合碳源分子組成與多孔炭材料形貌和性能之間的數(shù)據(jù),構(gòu)建碳源分子與材料電化學(xué)性能之間的關(guān)系,為碳源的優(yōu)化提供必要的理論和方法基礎(chǔ)。首先,進行制備條件的優(yōu)化。以昭通褐煤熱溶物作為碳源,以納米ZnO作為模板劑,KOH作為活化劑,采用一步炭化活化法制備多孔炭材料。詳細地討論了活化溫度、活化時間、模板劑和堿碳比對材料電化學(xué)性能的影響。通過對比不同條件制備材料的性能,最后確定最佳條件為堿碳比3:1,模板比3:1,活化溫度700 ^oC,活化時間2 h,炭化溫度300 ^oC,炭化時間30 min。在最優(yōu)條件下,得到的炭材料比電容達到299 F/g。其次,進一步對碳源進行優(yōu)化。采用不同生物質(zhì)(稻殼、稻桿和麥稈)按不同質(zhì)量比與煤混合得到的共熱溶物作為碳源,按照最佳制備條件合成炭材料。同時,對于共熱溶物碳源用質(zhì)譜進行分子層面的研究。結(jié)果發(fā)...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 超級電容器概述
    1.3 雙電層電容器概述
    1.4 質(zhì)譜簡介
    1.5 材料的制備方法
    1.6 電化學(xué)性能指標和測試方法
    1.7 研究意義和內(nèi)容
2 實驗部分
    2.1 實驗材料和設(shè)備
    2.2 實驗原料
    2.3 實驗方法
    2.4 表征方法
    2.5 電化學(xué)性能測試
    2.6 碳源的質(zhì)譜分析
3 多孔炭材料的制備及其電化學(xué)性能
    3.1 溫度的影響
    3.2 堿碳比的影響
    3.3 模板劑的影響
    3.4 活化時間的影響
    3.5 對照實驗
    3.6 本章小結(jié)
4 多孔炭材料的碳源優(yōu)化與改性
    4.1 煤和稻殼共熱溶物作碳源制備多孔炭材料
    4.2 煤和稻桿共熱溶物作碳源制備多孔炭材料
    4.3 煤和麥稈共熱溶物作碳源制備多孔炭材料
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論和創(chuàng)新點
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
參考文獻
作者簡歷
學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3742360