發(fā)布時間：2021-03-07 21:49

　　線狀柔性設(shè)備具有輕質(zhì)、可編織和易集成等特點,成為可穿戴電子領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。線狀電極是線狀器件的核心部件,制備高性能線狀電極是近年來的研究重點。圍繞傳統(tǒng)的線狀材料,如金屬絲和紗線等,實現(xiàn)其功能化來制備線狀電極仍存在較大的挑戰(zhàn)。本文利用課題組提出的泡沫鎳-石墨烯-碳納米管三維結(jié)構(gòu)電極制備方法,將其拓展至金屬絲集流體上,研制出線狀和管狀電極用于制備同軸電纜狀超級電容器;結(jié)合濕化學(xué)法和水熱法,以泡沫鎳-石墨烯-碳納米管三維結(jié)構(gòu)為載體,通過在碳納米管外原位修飾金屬有機框架和過渡金屬硫化物作為電極制備高性能非對稱超級電容器。根據(jù)紗線的結(jié)構(gòu)特點,利用其本征毛細(xì)作用,將二氧化釕活性物質(zhì)“印染”到紗線上,制成空氣電極并組裝成柔性線狀鋰-氧電池。論文的主要研究內(nèi)容如下:1.全包覆式功能化線狀超級電容器:通過兩步CVD法生長碳納米管-石墨烯于鎳絲/管,其次在CNTs的表面沉積了二氧化錳納米片,以鎳絲/管-石墨烯-碳納米管-二氧化錳復(fù)合結(jié)構(gòu)分別作為內(nèi)/外電極并組裝了同軸電纜狀超級電容器。在0.29 m A cm-2的電流密度下取得了31 m F cm-2的面積比電容,相應(yīng)的面積能量密度和功率密度分別為2.... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同類型能源存儲器件的Ragone圖

能源存儲器件的 Ragone 圖[4], 橫坐標(biāo)為質(zhì)量比能量；縱作機理DLC 通過電極材料與電解液界面間電荷積累從而不涉及電化學(xué)反應(yīng)，電極表面的電荷通過吸附電層，因此使得 EDLC 具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性與可料，如活性炭、石墨烯、碳納米管以及碳纖維[10-12納米管[13,14]以及 Mxene[15]亦可作為 EDLC 電極

Q+= Q-，其中mQ m C V ，將該式變型后可以得到式(1)料的活性質(zhì)量， 與 分別為正負(fù)極材料的質(zhì)量比電容， 與電壓窗口。盡管通過合適的正負(fù)極組裝可以得到能量密度較高的穩(wěn)定性及功率密度較之 EDLC 尚有較大的差距[31]，因此，實現(xiàn)高稱電容器任重而道遠。器性能評估參數(shù)的性能參數(shù)主要包括：比電容(質(zhì)量、面積及體積)、工作電壓、穩(wěn)定性、自放電及安全性等。圖 1.4 給出了評估超級電容器性能、影響因素等信息[32]。其中，能量密度(E)及功率密度(P)的高低對需求顯得尤為重要，如將超級電容器應(yīng)用于電動汽車時，能量密率密度代表該車的運行速率[4,30]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]石墨烯的功能化及其相關(guān)應(yīng)用[J]. 黃毅,陳永勝.  中國科學(xué)（B輯:化學(xué)）. 2009(09)



本文編號：3069860