隨著便攜式、可穿戴電子器件的迅速發(fā)展,輕質(zhì)、柔性、高容量的儲(chǔ)能器件受到人們的廣泛關(guān)注。其中可壓縮超級(jí)電容器,因可承受較大壓縮應(yīng)變,但同時(shí)能保持穩(wěn)定的電化學(xué)性能而受到人們的廣泛關(guān)注。但是發(fā)展機(jī)械性能優(yōu)異,容量高的可壓縮電容器電極材料依然面臨諸多挑戰(zhàn)。本論文從可壓縮基底的制備和贗電容材料的修飾兩個(gè)方面入手,期待在不降低基底可壓縮性能的基礎(chǔ)上,提高復(fù)合電極的容量,主要研究工作如下:第三章中,我們以高度可壓縮的商業(yè)三聚氰胺海綿（MS）為前驅(qū)體,經(jīng)一步高溫碳化,制備了碳海綿（CS）。研究了 CS在不同壓力下的壓縮性能和壓縮-釋放循環(huán)性能,測(cè)試了 CS電極在不同壓力下的電容。發(fā)現(xiàn)CS可承受高達(dá)80%的壓縮應(yīng)變,并且經(jīng)100次反復(fù)壓縮過程,未發(fā)現(xiàn)顯著的結(jié)構(gòu)變化。電化學(xué)結(jié)果顯示,CS在不同的壓縮應(yīng)變下（ε = 0%-80%）容量變化不大（～73Fg-1）,表現(xiàn)出穩(wěn)定的電化學(xué)容量和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步提高CS基底的容量,在本論文第四章,我們通過一步溶劑熱法將贗電容材料NiCo2S4（NCS）納米片生長(zhǎng)在CS的骨架上。NCS納米片未降低CS的可壓縮性能,但提高了 CS基底的電導(dǎo)率（2倍,ε = 6... 

【文章來源】：陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１新型超級(jí)電容器的類型［６］??Ｆｉｇ．?１—１?Ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｎａｌ?ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ１６】??［７，８］

Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ??＇?＾＾Ｗｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｌｅ??圖１－１新型超級(jí)電容器的類型［６］??Ｆｉｇ．?１—１?Ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｎａｌ?ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ１６】??近年來，隨著柔性電子設(shè)備［７，８］的快速發(fā)展，人們逐漸摒棄了質(zhì)量重、體積大、??儲(chǔ)能效率低的傳統(tǒng)型超級(jí)電容器，而兼具質(zhì)量輕、體積小、柔性好和電化學(xué)性能??優(yōu)異的便攜式儲(chǔ)能器件［９，１＜）］，成為超級(jí)電容器的研究熱點(diǎn)（圖１－１），因此超級(jí)電??容器的發(fā)展也逐漸進(jìn)入了?“柔性”時(shí)代［９，１Ｕ２］。目前柔性超級(jí)電容器主要包括可彎??１??

第１章緒論??電極材料界面之間可逆的靜電積累，其工作原理如圖１－３?（ａ）所示。通常雙電層??電容器正負(fù)極均為碳材料，在充電狀態(tài)下，電解液中的陰陽離子在外電場(chǎng)的作用??下，分別向正極和負(fù)極移動(dòng)，吸附在電極材料表面，進(jìn)而在電極－電解液的界面形??成雙電層，即緊密層（Ｓｔｅｍ?ｌａｙｅｒ）和擴(kuò)散層（Ｄｉｆｆｕｓｅ?ｌａｙｅｒ），離子的分離也導(dǎo)致??整個(gè)單元組件中存在一個(gè)電位差，如圖１－３?（ｂ）。當(dāng)撤離電場(chǎng)，連接外電路時(shí)，電??容器作為一個(gè)電源系統(tǒng)，通過電解液離子從電極材料表面脫附并向相反方向移動(dòng)??實(shí)現(xiàn)放電。正是由于電解液離子和電極材料界面間相對(duì)簡(jiǎn)單且快速的離子吸／脫附??過程，使得雙電層電容器不僅充放電速度快，循環(huán)壽命長(zhǎng)，而且其器功率密度優(yōu)??于多數(shù)電池，但是其比容量較低，導(dǎo)致器件的能量密度較低，這是制約超級(jí)電容??器應(yīng)用的關(guān)鍵問題。??（ａ）?Ｃｕｎｅｎｔ?ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?Ｓｅｐａｒａｔｏｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ?＾＾＾Ｓｔｅｍ?ｌａｙｅｒ?＾?Ｄｉｆｆｕｓｅ?ｉａｙｅｒ＾??｜?豫：??ＡｎｔｏＪｉ?＾ｔｉｏｎ?Ｓｔｅｍ?ｐｌａｎｅ??圖１－３雙電層儲(chǔ)能機(jī)理示意圖（ａ）和水系電解質(zhì)中正極上雙電層Ｓｔｅｍ模型（ｂ）?［６］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＥＤＬＣｓ?（ａ）?ａｎｄ?Ｓｔｅｍ?ｍｏｄｅｌ?（ｂ）?ｏｆ?ＥＤＬＣｓ?ａｔ?ａ?ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ?ｃｈａｒｇｅｄ??ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ｉｎ?ａｎ?ａｑｕｅｏｕｓ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ１６】．??（二）贗電容器??２０世紀(jì)８０年代


本文編號(hào)：3098991