超級電容器是一種重要的能源存儲裝置。由于具有高的功率密度、短的充電時(shí)間和卓越的循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),超級電容器已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于混合動力汽車、高功率的工業(yè)設(shè)備和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中。超級電容器的性能主要取決于電極材料的性能。目前,活性炭是最主要的商用超級電容器用電極材料。然而,活性炭中存在著一些長的和歪曲的孔道,這些孔道不能夠被電解液離子接觸到,導(dǎo)致了活性炭電極差的速率性能和低的容量。本文主要通過模板策略來調(diào)控炭材料的孔結(jié)構(gòu)和微觀形貌,進(jìn)而獲得高性能的超級電容器用多孔炭材料。所得結(jié)論如下:以五水堿式碳酸鎂作為模板,蒽油為碳源,KOH為活化劑,通過簡單的一步加熱策略制備了蒽油基多孔炭（APCs）。隨著模板從6 g增加到12 g,APCs的形貌由片狀轉(zhuǎn)變?yōu)橹锌涨驓?相應(yīng)的比表面積從1574 m~2 g^-1下降到384 m~2g^-1。將APC₆作為超級電容器電極,在0.05 A g^-1電流密度下,比容為306 F g^-1;在20 A g^-1下,比容為230 F g

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 前言
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 超級電容器的分類及工作原理
        1.2.2 新型結(jié)構(gòu)的超級電容器
    1.3 超級電容器用炭材料
        1.3.1 常見的炭基電極材料
        1.3.2 影響炭基電極材料電化學(xué)性能的因素
    1.4 多孔炭材料的制備方法
    1.5 選題背景及研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 試劑
        2.1.2 儀器
    2.2 表征方法
        2.2.1 熱重分析
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 比表面積測試
        2.2.5 X射線光電子能譜
        2.2.6 拉曼光譜
    2.3 電化學(xué)性能分析方法
        2.3.1 循環(huán)伏安分析
        2.3.2 恒流充放電分析
        2.3.3 交流阻抗分析
第三章 蒽油基多孔炭的制備及其儲電性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 蒽油基多孔炭的制備
        3.2.2 電極片制備與紐扣式電容器組裝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 五水堿式碳酸鎂的熱重和透射電鏡圖分析
        3.3.2 掃描和透射電鏡圖分析
        3.3.3 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 X射線光電子能譜分析
        3.3.5 Raman光譜分析
        3.3.6 循環(huán)伏安分析
        3.3.7 恒流充放電分析
        3.3.8 交流阻抗分析
        3.3.9 循環(huán)穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 煤焦油基多孔炭的制備及其儲電性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 煤焦油基多孔炭的制備
        4.2.2 電極片制備與紐扣式電容器組裝
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 制備機(jī)理分析
        4.3.2 掃描和透射電鏡圖分析
        4.3.3 高倍率透射電鏡圖分析
        4.3.4 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        4.3.5 X射線光電子能譜分析
        4.3.6 Raman光譜分析
        4.3.7 循環(huán)伏安分析
        4.3.8 恒流充放電分析
        4.3.9 交流阻抗分析
        4.3.10 循環(huán)穩(wěn)定性分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 相互連接的片狀多孔炭的制備及其儲電性能
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 相互連接的片狀多孔炭的制備
        5.2.2 電極片制備與紐扣式電容器組裝
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 熱重分析
        5.3.2 制備機(jī)理分析
        5.3.3 掃描電鏡圖分析
        5.3.4 透射電鏡圖分析
        5.3.5 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        5.3.6 X射線光電子能譜分析
        5.3.7 Raman光譜分析
        5.3.8 循環(huán)伏安分析
        5.3.9 恒流充放電分析
        5.3.10 交流阻抗分析
        5.3.11 循環(huán)穩(wěn)定性分析
        5.3.12 電子/離子傳輸機(jī)制分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)和展望
    6.1 論文主要結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 論文展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間論文及專利的發(fā)表情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Recent advances in graphene-based planar micro-supercapacitors for on-chip energy storage[J]. Zhong-Shuai Wu,Xinliang Feng,Hui-Ming Cheng.  National Science Review. 2014(02)



本文編號：3656265