在當(dāng)今的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保的道路上,高效的能源生產(chǎn)與儲存成為全球追求的目標(biāo)。因此,各種各樣的儲能技術(shù)被開發(fā)出來,其中包含機(jī)械形式儲能、物理過程儲能、電化學(xué)反應(yīng)儲能以及熱儲能等等。在眾多儲能元件中,超級電容器由于具有高功率密度、快速地充放電速率、較長的循環(huán)壽命、較大的工作溫度區(qū)間等等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于高功率電源中、電動車領(lǐng)域和便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域。根據(jù)其儲能機(jī)理,超級電容器可以分為雙電層電容器(依靠靜電吸附形成電荷雙電層儲能)和贗電容器(主要是依靠發(fā)生氧化還原反應(yīng)儲能)。一個典型的超級電容器包含有兩個工作電極、電解液和隔膜,其中主要是電極上的活性材料擔(dān)當(dāng)了儲能的角色。當(dāng)前,超級電容器用電極材料有很多種,比如導(dǎo)電聚合物材料(聚苯胺和聚吡咯等)、金屬氧化物材料(二氧化錳、氧化鎳和氧化鈷等)和炭基材料(多孔碳、碳納米管和石墨烯等)。在這些材料中,聚苯胺、二氧化錳和多孔碳由于制作成本低、對環(huán)境友好、來源廣泛和高理論比電容(前兩者)等優(yōu)點(diǎn),而受到廣泛關(guān)注。然而,聚苯胺和二氧化錳的實(shí)際的比電容和循環(huán)新能仍需要提升;傳統(tǒng)的多孔碳材料又是經(jīng)過活化處理煤、石油以及其衍生物來得到,而且制備的多孔碳同樣展現(xiàn)了低比...

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器的簡介
        1.2.1 超級電容器的發(fā)展歷程
        1.2.2 超級電容器的主要組成
        1.2.3 超級電容器的儲能原理及分類
        1.2.4 超級電容器的應(yīng)用
    1.3 超級電容器電極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 碳基電極材料
        1.3.2 金屬氧化物電極材料
        1.3.3 導(dǎo)電聚合物
    1.4 超級電容器用電極材料的電化學(xué)性能表征
        1.4.1 比電容
        1.4.2 倍率性能
        1.4.3 能量密度和功率密度
        1.4.4 循環(huán)性能
        1.4.5 內(nèi)阻
    1.5 本文的選題意義和研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 新型聚苯胺與乙炔黑復(fù)合電極材料的制備及研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)所用的化學(xué)藥品
        2.2.2 本章實(shí)驗(yàn)所采用的主要設(shè)備
        2.2.3 樣品的合成
        2.2.4 樣品的結(jié)構(gòu)和成分的表征方法
        2.2.5 電極的制備和電化學(xué)測試方法
    2.3 樣品形貌和結(jié)構(gòu)的表征
    2.4 電極材料的電化學(xué)性能的表征
        2.4.1 電極材料的三電極電化學(xué)測試
        2.4.2 電極材料的二電極電化學(xué)測試
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 新型二氧化錳和氫氧化鎳復(fù)合電極材料的制備與研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)所用的化學(xué)藥品
        3.2.2 本章實(shí)驗(yàn)所采用的主要設(shè)備
        3.2.3 樣品的合成
        3.2.4 樣品的結(jié)構(gòu)和成分的表征方法
        3.2.5 樣品的電化學(xué)測試量方法
    3.3 樣品形貌和結(jié)構(gòu)的表征
        3.3.1 材料的微觀形貌分析
        3.3.2 材料的物質(zhì)組成分析
    3.4 樣品的電化學(xué)性能的表征
        3.4.1 樣品的三電極測試表征
        3.4.2 樣品的二電極測試表征
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 新型玉米秸稈芯制氮摻雜多孔碳的制備與研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)所用的化學(xué)藥品
        4.2.2 本章實(shí)驗(yàn)所采用的主要設(shè)備
        4.2.3 樣品的制備
        4.2.4 樣品的結(jié)構(gòu)和成分的表征方法
        4.2.5 樣品的電化學(xué)測試量方法
    4.3 樣品形貌和結(jié)構(gòu)的表征
        4.3.1 材料的微觀形貌分析
        4.3.2 材料的物質(zhì)組成分析
    4.4 樣品的電化學(xué)性能的表征
        4.4.1 樣品的水系二電極電化學(xué)測試
        4.4.2 樣品的有機(jī)系二電極電化學(xué)測試
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
作者簡介以及博士學(xué)習(xí)期間的科研成果
致謝



本文編號：3771970