超級(jí)電容器具有溫度范圍廣、安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、功率密度大、充電速度快等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于新能源汽車和新型電子設(shè)備中。電極材料是影響超級(jí)電容器性能的關(guān)鍵,制備出性能優(yōu)異的電極材料是目前研究的熱點(diǎn)。碳材料由于其穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)、豐富的來(lái)源以及高的比表面積被廣泛用作超級(jí)電容器電極材料。本論文闡述了以聚氨酯泡沫和大孔樹脂為碳的前驅(qū)體,采用一步化學(xué)活化法,制備了具有超高比表面積的多孔碳材料,通過(guò)BET、XRD、Raman、TEM、SEM和XPS等表征技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行分析,探究了表面積,孔徑和雜原子摻雜對(duì)電容性能的影響。具體內(nèi)容如下:1.氮摻雜超高比表面碳材料的制備及其超級(jí)電容性能研究以聚氨酯泡沫為碳源和氮源,KOH為活化劑,通過(guò)化學(xué)活化法制備了具有超高比表面積的多孔碳材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,一步法比兩步法更簡(jiǎn)單,制備的碳材料的產(chǎn)率更高且比表面積更大。在700 oC下活化的碳材料FC700具有最高的表面積(3738 m2 g^-1)和最大的孔體積(1.69 cm3 g^-1)。這是由于一步活化法KOH可以與聚氨酯泡沫發(fā)生充分的相互作用。在三電極系統(tǒng)中,FC7...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.2.1 超級(jí)電容器分類
        1.2.2 超級(jí)電容器的組成
        1.2.3 超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用
    1.3 碳基電極材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
        1.3.1 石墨烯
        1.3.2 活性炭
        1.3.3 碳納米管
    1.4 雜原子摻雜碳材料
    1.5 論文的選題意義及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
    2.2 材料表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.3 物理吸附測(cè)試(BET)
        2.2.4 粉末X射線衍射(XRD)
        2.2.5 拉曼光譜測(cè)試(Raman)
        2.2.6 X射線光電子能譜(XPS)
    2.3 電極材料的性能評(píng)價(jià)
        2.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試(Cycle voltammetry,CV)
        2.3.2 恒電流充放電測(cè)試(Galvanostatic Charge/Discharge,GCD)
        2.3.3 交流阻抗測(cè)試(Alternating Current Impedance,AC impedance)
        2.3.4 循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
第三章 氮摻雜超高比表面碳材料的制備及其超級(jí)電容性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 高比表面積多孔碳的制備
        3.2.2 電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章結(jié)論
第四章 氧摻雜碳材料的制備及其超級(jí)電容性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 PC材料的制備
        4.2.2 電化學(xué)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章結(jié)論
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3790130