近年來,環(huán)境污染和能源緊缺已經(jīng)成為了人類社會不可忽視的兩大問題,為了緩解嚴(yán)峻的環(huán)境資源形勢,清潔型能源成為了整個世界范圍內(nèi)最炙手可熱的研究方向,其中電化學(xué)儲能技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。超級電容器以其超高的功率密度在儲能裝置中占有著一席之地,超級電容器根據(jù)儲能原理主要分為兩種:贗電容超級電容器和雙電層電容超級電容器。硫化鎳作為典型的贗電容材料,它的理論容量高達(dá)590mAh g^-1,但是在充放電過程中由于S^2-的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,容量衰減得會比較厲害;與之相反,生物質(zhì)炭材料作為碳材料的一種具備典型的雙電層特征,其優(yōu)點在于循環(huán)穩(wěn)定性良好,然而其比電容較低。本實驗將通過制備兩種材料的復(fù)合物來提高他們的電化學(xué)性能。本文以高溫固相法合成了兩種生物質(zhì)炭材料:栗子殼生物質(zhì)炭材料（LC）和芹菜生物質(zhì)炭材料（QC）,兩種生物質(zhì)炭材料通過掃描電鏡（SEM）表征,其表面均存在著大量的微孔和介孔;X射線衍射（XRD）和拉曼光譜分析顯示兩種生物質(zhì)炭均屬于無定形碳;FT-IR證明了兩種生物質(zhì)炭材料均含有氮氧官能團(tuán)。其中栗子殼與氫氧化鉀質(zhì)量比為1:3的栗子殼生物質(zhì)炭（LC-3）材料比表面...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的背景與意義
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 雙電層電容
        1.2.2 贗電容
        1.2.3 混合型超級電容器
    1.3 硫化鎳/生物質(zhì)炭復(fù)合材料的合成
        1.3.1 硫化鎳
        1.3.2 生物質(zhì)炭
        1.3.3 硫化鎳/炭復(fù)合材料
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第2章 實驗
    2.1 實驗藥品
    2.2 實驗儀器
    2.3 材料制備方法
        2.3.1 栗子殼生物質(zhì)炭材料的制備
        2.3.2 芹菜生物質(zhì)炭材料的制備
        2.3.3 硫化鎳/生物質(zhì)炭復(fù)合材料的制備
        2.3.4 電極片的制備
        2.3.5 超級電容器測試體系
    2.4 硫化鎳/生物質(zhì)炭電極材料的表征及電化學(xué)測量方法
        2.4.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.2 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.4.3 傅里葉紅外光譜測試(FT-IR)
        2.4.4 比表面積分析儀(BET)
        2.4.5 拉曼光譜儀
        2.4.6 差熱-熱重(TG-DTA)分析
        2.4.7 恒流充放電測試(GC)
        2.4.8 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.4.9 交流阻抗測試(EIS)
第3章 栗子殼生物質(zhì)炭材料
    3.1 引言
    3.2 栗子殼生物質(zhì)炭的XRD分析
    3.3 栗子殼生物質(zhì)碳材料的SEM分析
    3.4 栗子殼生物質(zhì)炭的紅外光譜分析
    3.5 栗子殼生物質(zhì)炭BET分析
    3.6 栗子殼生物質(zhì)炭材料拉曼光譜分析
    3.7 栗子殼生物質(zhì)炭材料的電化學(xué)性能分析
        3.7.1 栗子殼生物質(zhì)炭在6M KOH電解液下的電化學(xué)性能測試
        3.7.2 栗子殼生物質(zhì)炭在1M H₂SO₄電解液下的電化學(xué)性能測試
        3.7.3 栗子殼生物質(zhì)炭在3M KOH電解液下的電化學(xué)性能測試
    3.8 本章小結(jié)
第4章 芹菜生物質(zhì)炭材料
    4.1 引言
    4.2 芹菜生物質(zhì)炭材料的XRD分析
    4.3 芹菜生物質(zhì)炭材料的SEM分析
    4.4 芹菜生物質(zhì)炭材料的紅外光譜分析
    4.5 芹菜生物質(zhì)炭材料的電化學(xué)性能分析
        4.5.1 芹菜生物質(zhì)炭在6M KOH電解液下的電化學(xué)性能測試
        4.5.2 芹菜生物質(zhì)炭在1M H₂SO₄電解液下的電化學(xué)性能測試
        4.5.3 芹菜生物質(zhì)炭在3M KOH電解液下的電化學(xué)性能測試
    4.6 本章小結(jié)
第5章 硫化鎳/栗子殼炭復(fù)合材料
    5.1 引言
    5.2 不同原料配比的硫化鎳/栗子殼炭復(fù)合材料的電化學(xué)性能分析
    5.3 不同反應(yīng)時間的硫化鎳/栗子殼炭復(fù)合材料的電化學(xué)性能分析
    5.4 硫化鎳/栗子殼炭復(fù)合材料的XRD分析
    5.5 硫化鎳/栗子殼復(fù)合材料的拉曼光譜分析
    5.6 硫化鎳/栗子殼炭復(fù)合材料的SEM以及EDS分析
    5.7 硫化鎳/栗子殼炭復(fù)合材料的熱重分析
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：4044227