為了減少對化石能源的過渡依賴,越來越多的新型能源開始進入人們的視野,包括已成功開發(fā)的風能、太陽能、潮汐能、氫能等,與此同時具有高效的能源轉換和儲能的器件也受到了廣泛的關注,其中,最讓人熟知的就是以高功率密度、長循環(huán)壽命而著稱的超級電容器。超級電容器作為一種先進的儲能器件,其常以低成本、高比表面積的碳基材料作為首選的電極材料。近年來,生物質衍生制備的碳材料因其廉價、環(huán)保、高效的電化學性能再次吸引了人們的關注。本文以種三常見的生物質為原料,利用簡單的工藝得到了具有表面積高、孔隙結構發(fā)達的自摻雜多孔碳材料,把它制作成雙電層超級電容器(EDLCs),可得到卓越的電化學性能。主要內容如下:(1)以廉價的狗尾草籽為前驅,通過一步碳化成功制備了具有高比表面積(1484 m² g^-1)、分層多孔性和雜原子自摻雜的三維互聯(lián)蜂窩狀多孔碳材料,應用在雙電層電容器上比電容高達391 F g^-1(電流密度0.5 A g^-1),經過10000次的循環(huán)后電容保有率更是高達97.2%。將其制備成雙電層超級電容器器件(SSC),在1...

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【學位級別】：碩士

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圖1.1超級電容器工作原理

圖1.1超級電容器工作原理Fig1.1Themechanismofsupercapacitor贗電容器又可以叫做法拉第電容器，其通常是以導電聚合物或金屬氧

圖2.1綠色狗尾巴草籽制備三維連通蜂窩狀多孔碳材料流程圖

成功制備了具有高比表面積和分層多孔結構的三維互聯(lián)蜂窩狀的多雜原子摻雜的多孔碳材料（制備流程如圖2.1所示），作為超級電容器的電極材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學性能.圖2.1綠色狗尾巴草籽制備三維連通蜂窩狀多孔碳材料流程圖Fig2.1Flowdiagramofthesy....

圖2.3（a）XPS測量的光譜和高分辨率光譜圖（b）C1s,（c）N1s,（d）S2p和O1s以及用GBS:KOH=1:6質量比在800℃制備的蜂窩狀多孔碳材料的擬合峰

圖2.3（a）XPS測量的光譜和高分辨率光譜圖（b）C1s,（c）N1s,（d）S2p和O1s以及用GBS:KOH=1:6質量比在800℃制備的蜂窩狀多孔碳材料的擬合峰Fig2.3(a)XPSsurveyspectrumandthehigh-r....

圖2.4不同質量比的GBS和KOH在600℃下碳化制備的碳材料掃描圖像（a）1:0，（b）

當KOH的質量比繼續(xù)增大到GBS:KOH=1:4時，在顆粒碳中開始形成許多很薄的相互連接的片狀碳（圖2.4c），進一步加大KOH質量比至GBS:KOH=1:6時，如圖2.4d所示，相互連接的顆粒完全轉化為相互連接的蜂窩狀多孔結構。圖2.4e-h顯示的....

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