天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

當(dāng)前位置:主頁(yè) > 科技論文 > 電力論文 >

中孔納米碳纖維的制備及其在插層型超級(jí)電容器中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2018-03-17 05:39

  本文選題:超級(jí)電容器 切入點(diǎn):中孔納米碳纖維 出處:《華東理工大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文


【摘要】:超級(jí)電容器是一種介于電池和傳統(tǒng)電容器間的新型儲(chǔ)能設(shè)備,具有功率密度高、使用壽命長(zhǎng)、溫度特性好、綠色環(huán)保等突出優(yōu)點(diǎn)。但超級(jí)電容器較低的能量密度是限制其應(yīng)用的瓶頸,提高其能量密度成為該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。 本論文以化學(xué)氣相沉積法所制備的納米碳纖維為原料,經(jīng)氧化-熱處理得到中孔納米碳纖維,并以此為電極材料,組裝得到了高能量密度的插層型超級(jí)電容器。主要研究結(jié)果如下: (1)采用Hummers法將納米碳纖維氧化成類氧化石墨烯結(jié)構(gòu),進(jìn)一步通過熱處理得到彈簧狀中孔納米碳纖維。經(jīng)過氧化-熱膨脹處理后,納米碳纖維的比表面積明顯增大,并呈現(xiàn)中孔結(jié)構(gòu);石墨層間距增大,且可通過改變氧化值或熱處理溫度調(diào)節(jié)。 (2)中孔納米碳纖維可發(fā)生插層電化學(xué)活化過程。該過程中,電解液離子在電壓的驅(qū)動(dòng)下插入到石墨層間,導(dǎo)致層間距不可逆擴(kuò)大,可用于離子吸/脫附的表面積增大,容量得以提升;且隨截止電壓的增大,離子插層過程深化,電容量進(jìn)一步提高。插層活化后的電極以雙電層原理工作。由于中孔納米碳纖維的彈簧狀結(jié)構(gòu)和松散的空間三維結(jié)構(gòu),能夠在插層過程中起到緩沖應(yīng)力作用,所制材料具有優(yōu)異的插層電化學(xué)性能。經(jīng)電化學(xué)活化后,整體電容器容量由2.8F/g增大到31.5F/g,正負(fù)極電容分別增至115.2F/g和138.1F/g。 (3)系統(tǒng)考察了電化學(xué)插層活化過程的因素影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):板狀納米碳纖維比魚骨狀納米碳纖維插層電位更低,更易于發(fā)生電化學(xué)活化;氧化程度越大,層間距越大,導(dǎo)致初始活化電壓降低,插層過程越容易發(fā)生,且活化后獲得電容量也越高;插層活化過程還要求電解液對(duì)高電壓保持性質(zhì)穩(wěn)定,四氟硼酸螺環(huán)季銨鹽(SBPBF4)的螯合結(jié)構(gòu)使其穩(wěn)定性更強(qiáng),相比四氟硼酸四乙基銨(Et4NBF4)更有利于高工作電壓下的插層活化。 (4)以板狀膨脹納米碳纖維為正極材料,原始納米碳纖維作為負(fù)極材料,構(gòu)造新型納米碳纖維基鋰離子超級(jí)電容器。該鋰離子電容器的功率密度和能量密度分別可以達(dá)到11.7kW//kg和18.8Wh/kg,且具有良好的倍率性能。
[Abstract]:Supercapacitor is a new type of energy storage equipment between battery and traditional capacitor. It has high power density, long service life and good temperature characteristic. However, the low energy density of supercapacitors is the bottleneck to limit their application, and increasing their energy density has become the research focus in this field. In this paper, carbon nanofibers prepared by chemical vapor deposition were used as raw materials, and mesoporous carbon fibers were prepared by oxidation-heat treatment. The intercalated supercapacitors with high energy density have been assembled. The main results are as follows:. 1) carbon nanofibers were oxidized into graphene oxide structure by Hummers method, and the spring mesoporous carbon fibers were obtained by heat treatment. The specific surface area of carbon nanofibers increased obviously after oxidation and thermal expansion treatment. The graphite layer spacing increases and can be adjusted by changing the oxidation value or heat treatment temperature. (2) Intercalation electrochemical activation can occur in mesoporous carbon nanofibers. In this process, electrolyte ions are inserted into graphite layer driven by voltage, which results in irreversible expansion of interlayer spacing, which can be used to increase the surface area of ion adsorption / desorption. The capacity is increased, and the ion intercalation process deepens with the increase of cutoff voltage. The electrode after intercalation can work on the principle of double electric layer. Because of the spring-like structure of mesoporous carbon nanofibers and the loose three-dimensional structure of space, it can play a role of buffer stress in the intercalation process. After electrochemical activation, the capacitor capacity increased from 2.8 F / g to 31.5 F / g, and the positive and negative capacitance increased to 115.2 F / g and 138.1 F / g, respectively. The results show that the intercalation potential of plate carbon nanofibers is lower than that of fishbone carbon nanofibers, and electrochemical activation is more likely to occur, and the greater the degree of oxidation, the greater the interlayer spacing. The lower the initial activation voltage, the easier the intercalation process is, and the higher the capacitance is, the more stable the electrolyte is to the high voltage. The chelating structure of SBPBF4) is more stable than tetraethyl ammonium tetrafluoroborate (et _ 4NBF _ 4), which is more favorable for intercalation activation at high working voltage than tetraethyl ammonium tetrafluoroborate (et _ 4NBF _ 4). (4) sheet expanded carbon nanofibers are used as cathode materials, and raw carbon nanofibers are used as negative electrode materials. A new type of carbon fiber based lithium ion supercapacitor was constructed. The power density and energy density of the lithium ion capacitor can reach 11.7kW / r / kg and 18.8W / kg, respectively, and have good rate performance.
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TM53;TQ127.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王然;苗小麗;;大功率超級(jí)電容器的發(fā)展與應(yīng)用[J];電池工業(yè);2008年03期

2 魯蓉;張建成;;超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)在分布式發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電力科學(xué)與工程;2006年03期

3 張琦;王金全;;超級(jí)電容器及應(yīng)用探討[J];電氣技術(shù);2007年08期

4 李建玲,梁吉,徐景明,毛宗強(qiáng);雙電層電容器有機(jī)電解液研究進(jìn)展[J];電源技術(shù);2001年03期

5 陳英放;李媛媛;鄧梅根;;超級(jí)電容器的原理及應(yīng)用[J];電子元件與材料;2008年04期

6 周蕾;張浩;郄文娟;;電化學(xué)混合電容器研究進(jìn)展[J];電源技術(shù);2013年11期

7 張浩;曹高萍;楊裕生;徐斌;張文峰;;電化學(xué)雙電層電容器用新型炭材料及其應(yīng)用前景[J];化學(xué)進(jìn)展;2008年10期

8 張步涵;王云玲;曾杰;;超級(jí)電容器儲(chǔ)能技術(shù)及其應(yīng)用[J];水電能源科學(xué);2006年05期

9 謝應(yīng)波;張維燕;張睿;成果;張傳祥;凌立成;;KOH與NaOH活化法所制活性炭孔結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的比較[J];炭素技術(shù);2008年02期

10 張傳祥;張睿;謝應(yīng)波;成果;詹亮;喬文明;凌立成;;神華煙煤活化制備電化學(xué)電容器電極材料的研究[J];炭素技術(shù);2008年04期



本文編號(hào):1623432

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/1623432.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶bad98***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要?jiǎng)h除請(qǐng)E-mail郵箱bigeng88@qq.com
婷婷基地五月激情五月| 高清不卡视频在线观看| 久久国产精品熟女一区二区三区 | 人妻内射精品一区二区| 91福利视频日本免费看看| 东京热一二三区在线免| 中文字幕中文字幕一区二区| 日韩高清一区二区三区四区| 欧美综合色婷婷欧美激情| 视频一区二区三区自拍偷| 国产亚洲精品久久久优势| 精品少妇一区二区三区四区| 欧美一二三区高清不卡| 国产一区二区三区不卡| 日本不卡一区视频欧美| 国产成人午夜在线视频| 日韩精品第一区二区三区| 好吊妞在线免费观看视频| 亚洲中文字幕在线观看黑人| 加勒比系列一区二区在线观看 | 国产精品欧美一级免费| 91偷拍裸体一区二区三区| 福利新区一区二区人口| 午夜福利精品视频视频| 国产一区国产二区在线视频| 国产精品激情在线观看| 加勒比东京热拍拍一区二区| 福利视频一区二区在线| 五月婷婷缴情七月丁香| 老司机精品视频在线免费看| 欧美胖熟妇一区二区三区| 护士又紧又深又湿又爽的视频| 国产成人午夜福利片片| 色婷婷视频免费在线观看| 亚洲综合伊人五月天中文 | 欧美日韩亚洲巨色人妻| 日本精品中文字幕在线视频| 国产女优视频一区二区| 亚洲中文字幕综合网在线| 91超精品碰国产在线观看| 亚洲精品中文字幕熟女|