由于人類(lèi)面臨的資源與生態(tài)危機(jī)愈演愈烈,因此開(kāi)發(fā)低成本、環(huán)境友好型的生物質(zhì)材料成為當(dāng)下的熱點(diǎn)之一,生物質(zhì)資源來(lái)源廣泛,如何實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)高效利用成為其關(guān)鍵所在。生物質(zhì)資源高效利用的重要途徑之一是開(kāi)發(fā)電化學(xué)儲(chǔ)能材料,尤其是超級(jí)電容器電極材料的應(yīng)用。電極材料是超級(jí)電容器的核心部分,且多孔碳材料已被廣泛應(yīng)用于電極材料。生物質(zhì)原料,尤其是木質(zhì)纖維原料具有天然的多級(jí)多孔結(jié)構(gòu),無(wú)論其表面還是內(nèi)部均具有豐富的孔道結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)高溫炭化后,仍能保留其多級(jí)多孔結(jié)構(gòu)。因此,以木質(zhì)纖維原料經(jīng)過(guò)炭化處理作為超級(jí)電容器電極材料具有一定的優(yōu)越性。盡管木質(zhì)纖維原料具有豐富的孔結(jié)構(gòu),但是由于來(lái)源廣泛、個(gè)體差異性較大,使得其炭化電極材料結(jié)構(gòu)差異性較大,孔隙結(jié)構(gòu)分布不合理,這也限制了其在超級(jí)電容器領(lǐng)域的應(yīng)用,如何實(shí)現(xiàn)木質(zhì)原料表面孔隙分布與結(jié)構(gòu)調(diào)控成為其在高性能超級(jí)電容器應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題�；谝陨戏治�,本文主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）首先采用工業(yè)濾紙作為木質(zhì)纖維原料模板,以普朗尼克F127作軟模板,3-氨基苯酚作為氮前驅(qū)體,通過(guò)水熱合成法對(duì)纖維原料進(jìn)行介孔預(yù)聚體自組裝以調(diào)控表面孔隙結(jié)構(gòu)。然后通過(guò)炭化和KOH活化,制備得到氮、氧元素?fù)诫s的木... 

【文章來(lái)源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)示意圖??１．４．３．１電極材料??

固態(tài)聚合物電解質(zhì)主要以ＰＶＡ與其他水溶液混合使用來(lái)作為電解質(zhì)。??１．４．４超級(jí)電容器的優(yōu)勢(shì)??圖１－３則給出了三者的功率密度－能量密度比較圖，從圖中可以觀察到，與傳統(tǒng)的電??容器相比，超級(jí)電容器有著更大的能量密度以及優(yōu)異的電能儲(chǔ)能功能；與電池相比，超??級(jí)電容器有著更大的功率密度來(lái)保證大功率的輸入及輸出。超級(jí)電容器不僅有著傳統(tǒng)電??容器高功率密度的特點(diǎn)，又擁有電池能量密度大的特點(diǎn)，結(jié)合了二者之間功率密度大、??能量密度高的優(yōu)點(diǎn)。超級(jí)電容器同時(shí)還具備以下優(yōu)點(diǎn)：充電時(shí)間短；充放電循環(huán)壽命??長(zhǎng)，一般循環(huán)壽命可在１０００００次以上；工作溫度范圍大，一般可在－５０°Ｃ￣７５°Ｃ溫度條??件下工作；電化學(xué)可逆性高；自放電低，貯存壽命長(zhǎng)；安全性高，免維護(hù)；綠色環(huán)保。??－６－??

用的軟模板主要有Ｆ１２７、Ｐ１２３等。利用此方法制備有序介操作簡(jiǎn)單，可調(diào)性高。??孔碳的功能摻雜??引入雜原子的過(guò)程稱(chēng)為有序介孔碳的功能摻雜，雜原子的摻原子結(jié)構(gòu)以此來(lái)改變其物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)而改善其性能。目前，料電性能的最常用的方法。最常見(jiàn)的就是Ｎ、０、Ｐ、Ｂ、Ｓ介孔碳材料是目前研究最廣泛的，在碳骨架中，氮主要以ｙｒｉｄｉｎｉｃ－Ｎ，Ｎ－６），卩比略氮／輕基卩比卩定氮（ｐｙｒｒｏｌｉｃ－／ｐｙｒｉｄｏｎｉｃ－Ｎｔｉｃ－Ｎ，Ｎ－Ｑ）和卩比陡氧化氮（ｐｙｒｉｄｉｎｉｃ－Ｎ－ｏｘｉｄｅ，Ｎ－Ｘ），如圖氮主要受炭化溫度以及氮源的影響較大。目前，有序介孔碳式一后處理法和原位法。后處理法即將含氮前驅(qū)體后處理已者碳材料。而原位法則是直接利用含氮材料直接作為氮、碳孔碳材料。相比后處理法，原位法所得到的氮摻雜能更均勻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電化學(xué)電容器連續(xù)模型的建立與研究進(jìn)展[J]. 魯浩天,周靜紅,葉光華,周興貴.  電化學(xué). 2018(05)

碩士論文
[1]氮摻雜有序介孔碳微球的制備、活化和結(jié)構(gòu)表征及其電化學(xué)性能研究[D]. 劉四平.東北林業(yè)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3091701