電化學儲能裝置在現(xiàn)代生活中扮演著極其重要的角色,被廣泛應用于消費類電子、軌道交通以及電網(wǎng)平衡等多個領域。傳統(tǒng)電極材料由于受到儲量和可降解性的制約而難以滿足綠色可持續(xù)發(fā)展的需要,因此,安全、可生物降解的可持續(xù)儲能材料將是電極材料的發(fā)展方向,而具有氧化還原活性和較高理論容量性能的可再生生物質(zhì)材料將具備極大的研究價值。本論文主要研究了胡桃醌復合材料及其衍生聚合物材料的儲能特性,主要研究內(nèi)容包括:（1）通過物理共混的方式制備了胡桃醌/活性炭復合材料,研究了組分比例和工藝參數(shù)對復合材料性能的影響。先用掃描電子顯微鏡和紅外光譜對復合材料的形貌和結構進行表征,然后采用循環(huán)伏安、恒流充放電和交流阻抗等方法對其電化學性能進行測試。結果表明,當胡桃醌與活性炭按照1:3進行復合,并結合超聲處理,在1 A/g的電流密度下比容量可達248 F/g,庫倫效率達到89.9%,在測試過程中出現(xiàn)的溶解問題也明顯改善。這主要是因為活性碳顆粒較大的比表面積為胡桃醌分子提供了良好的結構支撐,減少了局部團聚,而碳材料良好的導電性減小了活性材料與電解質(zhì)的接觸阻抗,充分發(fā)揮了胡桃醌分子的氧化還原特性。基于復合電極的扣式非對稱超級電... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同電化學儲能裝置的功率與能量密度比較

時間 10-6~10-3s 1~30 s (Wh/kg) <0.1 1~10 (W/kg) >10000 1000~2000 率 (%) ≈1 0.9~0.95 命 (次) ∞ >100000 5超級電容器和目前常規(guī)儲能器件的特性比較，從表中可。電池是典型的低功率高儲能密度器件，使用壽命較短，能量密度下可具備超過 106W/dm3的功率密度。相較于電的功率密度和更長的循環(huán)充放電壽命；相較于傳統(tǒng)電容器能量密度性能[9]。因此，作為一種介于傳統(tǒng)靜電容與電池級電容器既能以較高的功率密度進行充放電同時又能保持引起了世界范圍內(nèi)諸多研究者的關注。電容器的類型

11]，如圖 1-2 所示。電極材料一般由活性物質(zhì)、導電劑和粘物質(zhì)占據(jù)主要部分，通�？蛇_ 70%以上；集流體的主要作用是阻，因此要求它與電極材料接觸面積大并有著良好的化學穩(wěn)定括鋁片、鈦片和泡沫鎳等；常用的電解質(zhì)包括水系電解質(zhì)、有機質(zhì)以及離子液體等；隔離器的作用是在避免兩個電極的物理接允許電解質(zhì)離子通過，為了減小電容器自身的內(nèi)阻,一般要求隔浸潤性，常用的隔膜材料包括聚丙烯膜和玻璃纖維膜等。電容器電荷存儲機理的不同，一般可以將超級電容器劃分成兩電層電容器 (EDLCs)，其常用電極材料一般是活性炭、碳納米膠等具有較高比表面積的材料[14, 15]；另一類是贗電容器 (又稱其常用電極材料一般是各種具有氧化還原活性的材料，包括 Ni渡金屬化合物材料[16-18]和聚苯胺 (PANI)、聚吡咯 (PPY)、聚 PEDOT)等導電聚合物材料。電層電容器：通過靜電吸附的方式將電解質(zhì)離子高度可逆的面積的活性材料表面，其原理如圖 1-3 所示。


本文編號：2994833