本文關(guān)鍵詞：多孔碳及其復合材料的合成及超級電容器性能研究

  更多相關(guān)文章： 多孔碳材料 二氧化錳 氫氧化鎳 靜電紡絲 超級電容器

【摘要】：本文以合成多孔碳及其復合材料為主旨,研究其在超級電容器方面的應用。分別采用了靜電紡絲、水熱等方法合成了多孔碳纖維、多孔碳纖維@二氧化錳以及多孔碳纖維@二氧化錳@氫氧化鎳復合電極材料。主要研究內(nèi)容如下:(1)以酚醛樹酯為碳源,聚乙烯吡咯烷酮為粘合劑及輔助碳源,嵌段共聚物P123及正硅酸乙酯為造孔劑,利用靜電紡絲法合成了一系列具有高比表面積的多孔碳纖維材料,其比表面積可達2095 m2 g-1。分別對不同的投料比例的多孔碳纖維進行電化學性能測試,當電流密度為0.5 A g-1時,其比容量可達252 F g-1。多孔碳纖維作為電極材料表現(xiàn)出優(yōu)異比電容性能和良好的可循環(huán)性能。(2)利用簡單的水熱合成法制備多孔碳纖維@二氧化錳復合材料。高錳酸鉀經(jīng)多孔碳纖維處理還原后得到多孔碳纖維@二氧化錳復合材料。當電流密度為0.5A g-1時多孔碳纖維@二氧化錳纖維復合材料電極的比容量可達520 F g-1。在4000圈后,它的循環(huán)性能為90%,說明多孔碳纖維@二氧化錳復合材料電極具有優(yōu)異的電化學性能。(3)通過簡單的水熱方法合成一種Ni(OH)2納米片包裹多孔碳纖維@二氧化錳復合材料,當電流密度為0.5 A g-1時其比容量可達2005 F g-1。并利用6 M KOH溶液作為電解液設計了一種新型的高能量密度非對稱超級電容器。該電容器具有能量密度高達44.9 Wh kg-1,良好的循環(huán)穩(wěn)定性和優(yōu)異的電化學性能。
【關(guān)鍵詞】：多孔碳材料 二氧化錳 氫氧化鎳 靜電紡絲 超級電容器
【學位授予單位】：哈爾濱師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ127.11;TM53
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 超級電容器的概述11-14
• 1.1.1 超級電容器構(gòu)成11-12
• 1.1.2 超級電容器原理12-14
• 1.1.3 超級電容器應用14
• 1.2 電極材料14-19
• 1.2.1 碳基電極材料15-17
• 1.2.2 金屬氧化物/氫氧化物電極材料17-18
• 1.2.3 復合電極材料18-19
• 1.3 本課題選題的意義、目的和主要研究內(nèi)容19-21
• 1.3.1 本課題的選題意義、目的19
• 1.3.2 本課題的主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章合成具有超高比表面積的多孔碳纖維及超級電容器性能研究21-30
• 2.1 引言21
• 2.2 實驗試劑及儀器設備21-22
• 2.2.1 主要試劑21-22
• 2.2.2 主要儀器22
• 2.3 實驗部分22-23
• 2.3.1 酚醛樹脂的合成22-23
• 2.3.2 多孔碳纖維的合成23
• 2.3.3 電化學性能的測試23
• 2.4 結(jié)果和討論23-29
• 2.4.1 樣品的結(jié)構(gòu)表征23-27
• 2.4.2 電化學性能27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 PCNFs@MnO_2復合材料的合成及超級電容器性能研究30-41
• 3.1 引言30-31
• 3.2 實驗試劑及儀器設備31
• 3.2.1 主要試劑31
• 3.2.2 主要儀器31
• 3.3 實驗部分31-32
• 3.3.1 多孔碳纖維@二氧化錳31-32
• 3.3.2 電化學性能32
• 3.4 結(jié)果和討論32-40
• 3.4.1 樣品的結(jié)構(gòu)表征32-36
• 3.4.2 電化學性能36-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 CF@MnO2@Ni(OH)_2 復合材料的合成及超級電容器性能研究41-54
• 4.1 引言41-42
• 4.2 實驗試劑及儀器設備42-43
• 4.2.1 主要試劑42
• 4.2.2 主要儀器設備42-43
• 4.3 實驗部分43
• 4.3.1 多孔碳纖維@二氧化錳復合材料的合成43
• 4.3.2 電化學性能測試43
• 4.4 結(jié)果和討論43-53
• 4.4.1 樣品的結(jié)構(gòu)表征43-49
• 4.4.2 電化學性能49-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文66-68
• 致謝68

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