氧化還原電解液在聚苯胺/二氧化錫超級電容器中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-29 18:55
超級電容器是近些年才興盛起來的一種專門用于貯存能量的裝置,有節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),因此,在未來的電化學(xué)領(lǐng)域中將會(huì)廣泛的應(yīng)用。本研究工作中所使用的PANI/SnO2復(fù)合物是通過化學(xué)氧化聚合的方法制備的,采用一系列的測試手段如:掃描電子顯微鏡(SEM),傅里葉變換紅外光譜(FTIR),X射線衍射(XRD)和恒電流充放電(GCD),循環(huán)伏安(CV),交流阻抗(EIS)對PANI/SnO2復(fù)合材料的理化性質(zhì)及電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。同時(shí),以氫醌(HQ)和Fe3+/Fe2+電對作為氧化還原活性物質(zhì)溶解在1moL L-1的H2SO4溶液中,制備了高性能的氧化還原電解液并應(yīng)用于PANI/SnO2超級電容器中。主要取得如下幾方面的結(jié)論:1.首先采用水熱法制備出球狀的SnO2,再運(yùn)用化學(xué)氧化聚合的方法合成了PANI/SnO2復(fù)合物。在1moL L-1的H2SO4電解液中,0.5A g-1電流密度下,PANI/SnO2復(fù)合材料的比容量為430F g-1,能量密度與功率密度分別為53.8Whkg-1和252.8W kg-1,這些值是純SnO2的四倍多。經(jīng)過2000次循環(huán)后,復(fù)合材料的容量保留率為85.6%。2.以H...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超級電容器的分類
為樣品質(zhì)量的1%左右,紅外吸收掃描的波數(shù)范圍400~4000 cm,3.3 X 射線衍射分析(XRD)X射線衍射分析法是研究材料的組成和鑒定物質(zhì)原子級結(jié)構(gòu)的基本手段,可以用來確定化合物中原子是怎么排列的,可以用來測定納米材料的晶粒大。其基本原理是利用一束單色的X射線入射到晶體上,當(dāng)X射線的波長和晶體原子間距離相接近時(shí),就會(huì)在某些特殊的角度上產(chǎn)生X射線衍射,最后通過分衍射線的方位、強(qiáng)度和形狀來獲得樣品的點(diǎn)陣晶面距離、晶包大小和類型[81]。本文所用的X射線衍射儀是日本島津公司的D/MAX-3C,采用Cu靶,Ka射線, 1.541 ,衍射角度10°~80°。4 超級電容器電極的制法及二電極體系電容器的組裝4.1 超級電容器電極的制法電極的制法如圖 2.1 所示:
組裝后的超級電容器模型如圖2.2 所示。圖 2.2 二電極體系超級電容器的組裝示意圖組裝的具體操作如下:(1) 選用之前制備好的,活性物質(zhì)質(zhì)量相等或相近的電極片和尼龍隔膜放在選定的電解液中浸泡一定的時(shí)間。(2) 將泡好的電極片作為超級電容器的正負(fù)極,正負(fù)極之間用尼龍隔膜隔離組裝成三明治形狀的電芯結(jié)構(gòu),然后壓實(shí)以趕走氣泡。(3) 選擇合適的接觸良好的超級電容器模具,滴加電解液,再按照圖 2.2 所示組裝好電容器。最后連接到電化學(xué)測試儀上進(jìn)行電化學(xué)性能檢測。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種新型氧化還原活性電解質(zhì)在MnO2基超級電容器中的應(yīng)用[J]. 余海君,吳季懷,范樂慶,林幼貞,陳淑紅,陳媛,王江麗,李斌,黃妙良,林建明. 中國科學(xué):化學(xué). 2012(07)
[2]硫酸溶液中電化學(xué)改性石墨電極對Fe3+/Fe2+的電催化性能與準(zhǔn)電容特性[J]. 孫亞萍,范新莊,蘆永紅,徐海波. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[3]電解質(zhì)濃度和溫度對活性炭電容性能的影響(英文)[J]. 田穎,閻景旺,薛榮,衣寶廉. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]聚苯胺/活性炭復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性質(zhì)[J]. 張欽倉,宋懷河,陳曉紅,孟慶函,龐自釗. 電源技術(shù). 2008(02)
[5]含二茂鐵離子液體電容器的電化學(xué)性能[J]. 孫國華,李開喜,范慧,谷建宇,李強(qiáng),劉越. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[6]一種新型氧化還原電解液電化學(xué)電容器體系[J]. 李強(qiáng),李開喜,孫國華,范慧,谷建宇. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(12)
[7]聚苯胺/納米二氧化錳復(fù)合材料 Ⅰ.原位氧化合成制備[J]. 生瑜,陳建定,朱德欽. 功能高分子學(xué)報(bào). 2004(01)
[8]雙電層電容器發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 王國慶. 電子元件與材料. 2000(01)
[9]大容量高儲(chǔ)能密度電化學(xué)電容器的研究進(jìn)展[J]. 張丹丹,姚宗干. 電子元件與材料. 2000(01)
碩士論文
[1]聚苯胺及二氧化鈦納米管基復(fù)合材料的電化學(xué)電容行為[D]. 王永剛.新疆大學(xué) 2004
本文編號:2946128
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超級電容器的分類
為樣品質(zhì)量的1%左右,紅外吸收掃描的波數(shù)范圍400~4000 cm,3.3 X 射線衍射分析(XRD)X射線衍射分析法是研究材料的組成和鑒定物質(zhì)原子級結(jié)構(gòu)的基本手段,可以用來確定化合物中原子是怎么排列的,可以用來測定納米材料的晶粒大。其基本原理是利用一束單色的X射線入射到晶體上,當(dāng)X射線的波長和晶體原子間距離相接近時(shí),就會(huì)在某些特殊的角度上產(chǎn)生X射線衍射,最后通過分衍射線的方位、強(qiáng)度和形狀來獲得樣品的點(diǎn)陣晶面距離、晶包大小和類型[81]。本文所用的X射線衍射儀是日本島津公司的D/MAX-3C,采用Cu靶,Ka射線, 1.541 ,衍射角度10°~80°。4 超級電容器電極的制法及二電極體系電容器的組裝4.1 超級電容器電極的制法電極的制法如圖 2.1 所示:
組裝后的超級電容器模型如圖2.2 所示。圖 2.2 二電極體系超級電容器的組裝示意圖組裝的具體操作如下:(1) 選用之前制備好的,活性物質(zhì)質(zhì)量相等或相近的電極片和尼龍隔膜放在選定的電解液中浸泡一定的時(shí)間。(2) 將泡好的電極片作為超級電容器的正負(fù)極,正負(fù)極之間用尼龍隔膜隔離組裝成三明治形狀的電芯結(jié)構(gòu),然后壓實(shí)以趕走氣泡。(3) 選擇合適的接觸良好的超級電容器模具,滴加電解液,再按照圖 2.2 所示組裝好電容器。最后連接到電化學(xué)測試儀上進(jìn)行電化學(xué)性能檢測。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種新型氧化還原活性電解質(zhì)在MnO2基超級電容器中的應(yīng)用[J]. 余海君,吳季懷,范樂慶,林幼貞,陳淑紅,陳媛,王江麗,李斌,黃妙良,林建明. 中國科學(xué):化學(xué). 2012(07)
[2]硫酸溶液中電化學(xué)改性石墨電極對Fe3+/Fe2+的電催化性能與準(zhǔn)電容特性[J]. 孫亞萍,范新莊,蘆永紅,徐海波. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[3]電解質(zhì)濃度和溫度對活性炭電容性能的影響(英文)[J]. 田穎,閻景旺,薛榮,衣寶廉. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[4]聚苯胺/活性炭復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性質(zhì)[J]. 張欽倉,宋懷河,陳曉紅,孟慶函,龐自釗. 電源技術(shù). 2008(02)
[5]含二茂鐵離子液體電容器的電化學(xué)性能[J]. 孫國華,李開喜,范慧,谷建宇,李強(qiáng),劉越. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[6]一種新型氧化還原電解液電化學(xué)電容器體系[J]. 李強(qiáng),李開喜,孫國華,范慧,谷建宇. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(12)
[7]聚苯胺/納米二氧化錳復(fù)合材料 Ⅰ.原位氧化合成制備[J]. 生瑜,陳建定,朱德欽. 功能高分子學(xué)報(bào). 2004(01)
[8]雙電層電容器發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 王國慶. 電子元件與材料. 2000(01)
[9]大容量高儲(chǔ)能密度電化學(xué)電容器的研究進(jìn)展[J]. 張丹丹,姚宗干. 電子元件與材料. 2000(01)
碩士論文
[1]聚苯胺及二氧化鈦納米管基復(fù)合材料的電化學(xué)電容行為[D]. 王永剛.新疆大學(xué) 2004
本文編號:2946128
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