【摘要】：微觀世界的發(fā)現(xiàn)，讓科技步入新的篇章，納米科技的發(fā)展，讓相關(guān)領(lǐng)域煥發(fā)出新的生機(jī)。納米科技與材料學(xué)結(jié)合產(chǎn)生的納米材料學(xué)受到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代及電動(dòng)車時(shí)代的到來(lái)對(duì)儲(chǔ)能器件提出了更高的要求，尋找到性能更優(yōu)良的新型儲(chǔ)能材料，構(gòu)造更適合的器件結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵所在。可穿戴移動(dòng)數(shù)碼產(chǎn)品和柔性電子器件的發(fā)展使得柔性儲(chǔ)能器件的研發(fā)備受矚目。本論文中，我們對(duì)硅基納米材料形成的新型結(jié)構(gòu)電極和新型結(jié)構(gòu)的柔性超級(jí)電容器件進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下： （1）以碳布為基底，通過(guò)化學(xué)氣相沉積法（CVD）在上面合成核殼結(jié)構(gòu)的Si@SiO2納米線，納米線纏繞在纖維上，形成電纜結(jié)構(gòu)的新型硅基電極。 （2）直接以電纜結(jié)構(gòu)電極為負(fù)極進(jìn)行鋰電池的封裝和測(cè)試�；谠撾姌O的半電池表現(xiàn)出高容量，好的倍率性能和極佳的循環(huán)穩(wěn)定性能。基于此電極的全電池也表現(xiàn)出優(yōu)良的儲(chǔ)能性能，并輕易點(diǎn)亮不同顏色的LED燈珠，展示其實(shí)用性能。 （3）將ZnCo2O4納米線陣列復(fù)合碳纖維的電極在PET上進(jìn)行排列，銀漿固定形成插指狀的新型柔性平板集成的纖維超級(jí)電容器。這種柔性電容器件展示了高效率、長(zhǎng)壽命及優(yōu)良的柔韌性能。且，在對(duì)其電極根數(shù)對(duì)電容器性能的影響的研究中發(fā)現(xiàn)存在增強(qiáng)的分布電容效應(yīng)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)此類器件的研究有個(gè)重要的推動(dòng)作用，為以后設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、尺寸、容量更加合理的電容器件提供了參考。
[Abstract]:The discovery of microcosmic world makes science and technology enter a new chapter, and the development of nanotechnology makes the related fields radiate new vitality. Nanomaterials, which are produced by the combination of nanotechnology and material science, have been widely concerned by the scientific community. The era of mobile interconnection and electric vehicle have put forward higher requirements for energy storage devices. It is the key to find new energy storage materials with better performance and construct a more suitable device structure. With the development of wearable mobile digital products and flexible electronic devices, the research and development of flexible energy storage devices has attracted much attention. In this thesis, we have studied the new structural electrodes formed by silicon-based nanomaterials and the new flexible supercapacitor devices. The main contents are as follows: (1) using carbon cloth as substrate, Si@SiO2 nanowires with core-shell structure were synthesized by chemical vapor deposition (CVD). The nanowires were wound on the fiber to form a new type of silicon-based electrode with cable structure. (2) the lithium battery is packaged and tested directly with the negative electrode of cable structure. The semi-battery based on the electrode shows high capacity, good rate performance and excellent cycle stability. The whole battery based on this electrode also shows excellent energy storage performance, and easily lights up LED lamp beads of different colors to show its practical performance. (3) the electrodes of ZnCo2O4 nanowire array composite carbon fiber were arranged on PET, and the silver paste was fixed to form a new type of flexible plate integrated fiber supercapacitor. This flexible capacitor device shows high efficiency, long life and excellent flexibility. Moreover, it is found that there is an enhanced distributed capacitance effect in the study of the effect of the number of electrode roots on the performance of capacitors. This discovery plays an important role in promoting the research of this kind of devices, and provides a reference for the design of capacitor devices with more reasonable structure, size and capacity in the future.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM53

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本文編號(hào)：2499122