超級(jí)電容器是一種介于電解電容器和電池之間的新型儲(chǔ)能器件，具有比電解電容器更大的比能量，比電池更大的比功率和更長(zhǎng)的循環(huán)壽命。能夠很好的滿足電動(dòng)汽車的啟動(dòng)、加速等高功率密度輸出的需要。根據(jù)儲(chǔ)能原理，超級(jí)電容器可以分為雙電層電容器和法拉第贗電容電容器。電極材料主要有碳材料、導(dǎo)電聚合物和金屬氧化物。本文用水熱法合成了二氧化錳和二氧化錳/石墨烯超級(jí)電容器電極材料。采用XRD、SEM、BET等物理表征和循環(huán)伏安、恒電流充放電、循環(huán)放電等電化學(xué)測(cè)試來(lái)研究電極材料的性能，結(jié)果如下：反應(yīng)溫度140℃和反應(yīng)時(shí)間9小時(shí)為合成MnO2的最適宜條件，該條件下合成的二氧化錳為α-MnO2。SEM分析表明制備的α-MnO2為粉末狀，其粒徑在40～60nm左右，最大比表面積為60.17m2/g，最高比容量為90F/g。50次充放電循環(huán)后其容量為82F/g，容量保持率為91.11％。經(jīng)氧化處理后的石墨烯與高錳酸鉀進(jìn)行水熱反應(yīng)，制得二氧化錳與氧化石墨烯復(fù)合材料。SEM分析表明該復(fù)合材料為多孔蜂窩狀，最大比表面積為70.91m2/g，粒徑在40nm左右，比容量達(dá)到158.3F/g，50次充放電循環(huán)后其比容量為156F/g，... 

【文章來(lái)源】：武漢工程大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1雙電層電容器的原理圖和電極/電解液界面電壓降示意圖

材料；（2）導(dǎo)電聚合物材料；（3）金屬氧化物（例O2、NiO、SnO2等）。料被認(rèn)為是理想的工業(yè)化電極材料。碳材料有很多優(yōu)價(jià)格低廉、便于加工、綠色環(huán)保、高比表面積、優(yōu)良穩(wěn)定性、工作溫度范圍廣。以碳材料為電極材料的雙環(huán)伏安測(cè)試時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)其循環(huán)伏安圖呈矩形，如圖

胺和碳納米管分別為超級(jí)電容器兩個(gè)電極時(shí)工ematic representation of the microstructure and characteristics of the PANI/CNTA composite作為超級(jí)電容器的電極材料擁有很多的好、高導(dǎo)電性、高電位窗口和高儲(chǔ)電能的電容是通過(guò)氧化還原反應(yīng)表現(xiàn)出來(lái)的的離子轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電聚合物框架中，當(dāng)發(fā)離子重新釋放到電解液中。這種氧化還內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，而不僅是在導(dǎo)電聚合物的中沒(méi)有破壞到導(dǎo)電聚合物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電極材料相比較，導(dǎo)電聚合物作為超優(yōu)點(diǎn)，可以通過(guò)選擇導(dǎo)電聚合物的結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3064833