本文關(guān)鍵詞：活性炭基超級電容器電極優(yōu)化及復(fù)合結(jié)構(gòu)模型研究

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【摘要】：超級電容器是一種介于電池與普通電容之間兼?zhèn)涠咛攸c的新型儲能器件。其具有能量密度高、充放電速度快、循環(huán)壽命長、使用溫度范圍寬等優(yōu)點，在電動汽車和高性能電源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 作為超級電容器電極材料之一，活性炭具有比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、化學(xué)穩(wěn)定性高、來源豐富的特點。本文根據(jù)雙電層超級電容器的工作原理，通過對活性炭，導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑進(jìn)行不同的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的配比，選擇溶解度高、電導(dǎo)率高、分解電壓較高、浸潤性好的濃度為2mol/L的中性KCl溶液作為電解液，制備了活性炭質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為60%、65%、70%、75%和80%的超級電容器電極。通過掃描速率分別為2mV/s、5mV/s、10mV/s、20mV/s、50mV/s、100mV/s和200mV/s的循環(huán)伏安測試以及電流密度分別為0.2A/g、0.5A/g、1A/g、2A/g和5A/g的恒流充放電測試，分析了活性炭電極的比電容、比能量和比功率。結(jié)果表明，當(dāng)活性炭質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%、掃描速率為2mV/s時，比電容為331.4F/g，比能量為21.3Wh/kg，比功率為296.3W/kg。建立了基于串并聯(lián)復(fù)合的單體超級電容器結(jié)構(gòu)模型，串聯(lián)可以提高分解電壓，，并聯(lián)可以增大比電容，通過串、并聯(lián)復(fù)合能夠優(yōu)化單體超級電容器的分解電壓和比電容。 本研究為制備活性炭基串并聯(lián)復(fù)合單體超級電容器以及全固態(tài)平面微型超級電容器提供了重要參考。
【關(guān)鍵詞】：超級電容器 活性炭 循環(huán)伏安 恒流充放電 串并聯(lián)復(fù)合
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM53
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 超級電容器概述11-12
• 1.2.1 超級電容器的結(jié)構(gòu)11
• 1.2.2 超級電容器的能量存儲原理11-12
• 1.3 超級電容器碳電極材料的研究現(xiàn)狀及分析12-14
• 1.3.1 超級電容器碳電極材料的研究現(xiàn)狀13
• 1.3.2 超級電容器碳電極材料的現(xiàn)狀分析13-14
• 1.4 超級電容器結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及分析14
• 1.5 論文研究的主要內(nèi)容14-16
• 第2章 實驗原料設(shè)備及工藝簡介16-20
• 2.1 引言16
• 2.2 實驗材料及儀器16-18
• 2.2.1 實驗材料16-17
• 2.2.2 實驗儀器17-18
• 2.3 工藝簡介18
• 2.4 測試與表征18-20
• 第3章 活性炭電極的制備與表征20-36
• 3.1 引言20
• 3.2 活性炭電極的制備20-23
• 3.3 表征與分析23-34
• 3.3.1 掃描電鏡表征23-24
• 3.3.2 循環(huán)伏安測試24-31
• 3.3.3 恒流充放電測試31-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第4章 復(fù)合單體超級電容器構(gòu)型分析36-42
• 4.1 引言36
• 4.2 非全固態(tài)復(fù)合單體超級電容器結(jié)構(gòu)模型36-39
• 4.2.1 非全固態(tài)單元超級電容器的基本結(jié)構(gòu)36-37
• 4.2.2 串聯(lián)復(fù)合單體超級電容器構(gòu)型分析37-38
• 4.2.3 并聯(lián)復(fù)合單體超級電容器構(gòu)型分析38
• 4.2.4 串并聯(lián)復(fù)合單體超級電容器構(gòu)型分析38-39
• 4.3 全固態(tài)平面微型超級電容器結(jié)構(gòu)模型39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-42
• 結(jié)論42-43
• 參考文獻(xiàn)43-47
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文47-48
• 致謝48

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：638532