超級(jí)電容器作為一種新型儲(chǔ)能裝置，它的特點(diǎn)有：短的充電時(shí)間、長(zhǎng)的使用壽命、好的溫度特性、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等。隨著超級(jí)電容器理論研究的不斷深入與應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，需要越來(lái)越多新型的、具有良好性能的超級(jí)電容器電極材料來(lái)滿足不同的需求。目前碳材料超級(jí)電容器已研究得比較成熟，但是其比電容較低。為了獲得高比電容碳材料，我們進(jìn)行了如下研究，主要內(nèi)容及結(jié)果概述如下： 研究了以N-羥乙基苯胺為單體，十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為軟模板，過(guò)硫酸銨為氧化劑，在酸性條件下制備聚-N-羥乙基苯胺（PNPEA）。以PNPEA為碳化前驅(qū)體，在石英管式爐中，N2保護(hù)下以不同的溫度進(jìn)行碳化制備富氮碳材料（C-PNPEA-X，X=600℃、700℃、800℃、900℃），通過(guò)SEM、XRD、TEM等測(cè)試手段分析碳化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。在6mol/LKOH溶液中測(cè)試富氮碳材料電極的恒電流充放電、循環(huán)伏安、交流阻抗，結(jié)果表明C-PNPEA-X的循環(huán)可逆性、內(nèi)阻、質(zhì)量比電容、穩(wěn)定性等性能都不理想，相比較C-PNPEA-800℃的電化學(xué)性能是最好的，在0.1A/g電流密度下質(zhì)量比電容（Cs）高達(dá)220F/g，在5A/g電流密度下...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 法拉第準(zhǔn)電容器
    1.3 超級(jí)電容器的特點(diǎn)
    1.4 超級(jí)電容器的分類
        1.4.1 按不同電極材料劃分
        1.4.2 依據(jù)儲(chǔ)存能量的機(jī)理劃分
        1.4.3 根據(jù)超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)及電極上發(fā)生反應(yīng)來(lái)分
        1.4.4 根據(jù)電解液來(lái)分
    1.5 超級(jí)電容器的應(yīng)用
        1.5.1 在運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)用
        1.5.2 在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.5.3 在電力領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.5.4 在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.6 超級(jí)電容器電極材料的研究進(jìn)展
        1.6.1 碳材料
        1.6.2 過(guò)渡金屬氧化物材料
        1.6.3 導(dǎo)電聚合物材料
        1.6.4 復(fù)合材料
    1.7 本論文研究的目的、意義和實(shí)驗(yàn)方案
        1.7.1 本論文研究的目的和意義
        1.7.2 實(shí)驗(yàn)方案
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)備
    2.2 主要儀器設(shè)備
    2.3 材料的表征
        2.3.1 X 射線衍射分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
        2.3.4 傅里葉紅外拉曼光譜儀
    2.4 電極和超級(jí)電容器的組裝
        2.4.1 電極的制備
        2.4.2 對(duì)稱超級(jí)電容器的組裝
    2.5 電化學(xué)測(cè)試
        2.5.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.5.2 恒電流充放電
        2.5.3 交流阻抗
        2.5.4 循環(huán)穩(wěn)定性
    2.6 本章小結(jié)
第三章 富氮碳材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 富氮碳材料的制備
    3.3 富氮碳材料的表征
        3.3.1 材料的形貌分析
        3.3.2 紅外-拉曼光譜圖結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 XRD 測(cè)試分析
        3.3.4 透射掃描電鏡分析
    3.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        3.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        3.4.2 交流阻抗測(cè)試
        3.4.3 恒電流充放電測(cè)試
        3.4.4 循環(huán)壽命測(cè)試
    3.5 小結(jié)
第四章 CO2活化 C-PNPEA-800℃的電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 CO2活化實(shí)驗(yàn)
    4.3 CO2活化碳材料的表征
        4.3.1 SEM 形貌分析
        4.3.2 紅外-拉曼光譜圖結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 XRD 測(cè)試分析
        4.3.4 透射掃描電鏡分析
    4.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        4.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.4.2 交流阻抗測(cè)試
        4.4.3 恒電流充放電測(cè)試分析
        4.4.4 循環(huán)壽命測(cè)試
    4.5 小結(jié)
第五章 KOH 活化 PNPEA 制備碳材料及其電性能研究
    5.1 引言
    5.2 KOH 活化 PNPEA 碳材料的制備
    5.3 KOH 活化 PNPEA 碳材料的表征
        5.3.1 掃描電鏡形貌分析
        5.3.2 傅里葉紅外-拉曼光譜圖結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 XRD 測(cè)試分析
    5.4 電化學(xué)測(cè)試
        5.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        5.4.2 交流阻抗測(cè)試分析
        5.4.3 恒流充放電測(cè)試分析
        5.4.4 循環(huán)壽命測(cè)試分析
    5.5 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的科研成果



本文編號(hào)：3918937