本文選題：富氧炭　切入點(diǎn)：含氧官能團(tuán)　出處：《河南理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：超級(jí)電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的新型儲(chǔ)能裝置,電極材料是決定其電化學(xué)性能的關(guān)鍵。表面官能團(tuán)對(duì)電極材料表面性質(zhì)起決定性作用,并對(duì)其電化學(xué)行為產(chǎn)生重要影響。本論文從前驅(qū)體入手,制備了本體富氧炭/金屬氧化物復(fù)合材料,并作為電極材料在無(wú)機(jī)電解液體系中(3M KOH)和有機(jī)電解液體系中(1M Et4NBF4/PC)中進(jìn)行了電化學(xué)性能測(cè)試。運(yùn)用N2吸附、X射線光電子能譜(XPS)、傅里葉紅外光譜(FTIR)等技術(shù)手段對(duì)制備的活性炭進(jìn)行結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)分析,研究了活性炭含氧官能團(tuán)種類對(duì)活性炭電極材料電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,含氧官能團(tuán)在不同電解液中的電化學(xué)性能不同,不同類型的含氧官能團(tuán)對(duì)電化學(xué)性能的作用也不相同。含氧官能團(tuán)對(duì)電極材料電化學(xué)性能的影響來(lái)自三個(gè)方面:材料比表面積和孔徑分布;贗電容;表面潤(rùn)濕性的改善。無(wú)機(jī)電解液體系中,含氧官能團(tuán)對(duì)比電容的影響約為20%~40%。羥基、醚類提高了活性炭的表面濕潤(rùn)性,使活性炭電極材料的比表面積得到充分的利用;羰基和酚羥基可以產(chǎn)生贗電容。羧基會(huì)增加析氫反應(yīng),阻礙電極界面的充電過(guò)程,降低比電容量。在有機(jī)電解液體系中,含氧官能團(tuán)對(duì)比電容的影響約為17%~42%。有機(jī)電解液中羧基可以減小漏電流和自放電性能,羰基和醌基同樣具有積極作用,其他含氧官能團(tuán)基本上是負(fù)面作用。同時(shí)也表明利用含氧官能團(tuán)的強(qiáng)大絡(luò)合能力可以通過(guò)一步炭化得到碳質(zhì)氧化物復(fù)合材料。
[Abstract]:Supercapacitor is a new type of energy storage device between traditional capacitor and battery. Electrode material is the key to its electrochemical performance. Surface functional group plays a decisive role in the surface properties of electrode material. In this paper, the bulk oxygen-enriched carbon / metal oxide composites were prepared from the precursor. The electrochemical properties were tested in inorganic electrolyte system (3M KOH) and organic electrolyte system (1M et 4NBF 4 / PCC) as electrode materials. The system was prepared by N 2 adsorption X ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and other techniques, such as N 2 adsorption X ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and so on. Structural and surface chemical analysis of the prepared activated carbon, The effects of oxygen functional groups on the electrochemical properties of activated carbon electrode materials were studied. The results showed that the electrochemical properties of oxygen functional groups were different in different electrolytes. The effects of oxygen functional groups on electrochemical properties of electrode materials come from three aspects: specific surface area and pore size distribution, pseudo-capacitance; Improvement of surface wettability. In inorganic electrolyte system, the effect of oxygen functional groups on capacitance is about 20%. Hydroxyl group and ether improve the surface wettability of activated carbon and make full use of the specific surface area of activated carbon electrode material. Carbonyl group and phenolic hydroxyl group can produce pseudo-capacitance. Carboxyl group increases hydrogen evolution reaction, hinders the charging process of electrode interface, and reduces specific capacitance. The effect of oxygen functional groups on capacitance is about 17 / 42.The carboxyl group in organic electrolyte can reduce leakage current and self discharge performance, and carbonyl and quinone groups also play a positive role. Other oxygen-containing functional groups are basically negative, and it is also shown that carbonaceous oxide composites can be obtained by one step carbonization by using the strong complexing ability of oxygen-containing functional groups.
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM53;TB33

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本文編號(hào)：1650916