本文關鍵詞：離子液體凝膠的合成及其在鋁電解電容器的應用

  更多相關文章： 離子液體凝膠 納米石墨 氧化石墨烯 原位聚合鋁電解電容器

【摘要】：離子液體凝膠不僅具有普通凝膠的三維交聯(lián)網(wǎng)狀結構和能對外界刺激產(chǎn)生反應的響應性,還結合了離子液體的杰出性能如優(yōu)異的耐熱性、高離子電導率、較寬的電化學窗口以及超卓的安全性。近年來,離子液體凝膠常被用作新型電解質(zhì)材料廣泛應用于超級電容器、鋰聚合物電池等儲能器件和光敏化太陽能電池等能源轉換裝置中。為了提高離子液體凝膠的電子導電性和耐熱性,擴寬其應用領域,更好地發(fā)揮離子液體的作用,可添加價格低廉,同時具有優(yōu)異的力學、電學和熱學等性能的納米導電填料,合成離子液體復合導電材料。目前復合導電凝膠中常用的無機納米導電填料包括炭黑、碳納米管、納米石墨、石墨烯和氧化石墨烯。本文以納米石墨、還原氧化石墨烯為導電填料,制備了具有高導電性、良好耐熱性的聚合物/無機納米復合離子液體凝膠。主要研究工作如下:1、以1-乙基-3-甲基咪唑摀硫酸乙酯鹽為溶劑,PEGDA為交聯(lián)劑,丙烯酸(AA)為單體,而α-酮戊二酸為引發(fā)劑,原位自由基聚合法制備了聚丙烯酸/納米石墨復合導電凝膠,并對其伏安特性、導電性和耐熱性等進行測試分析。最后以含不同濃度的納米石墨的復合導電凝膠為電解質(zhì)制作了凝膠型鋁電解電容器。研究結果表明該復合導電凝膠具有較優(yōu)異的穩(wěn)定性和高電子導電率,滿足鋁電解電容器電解質(zhì)的使用要求且電容器具有較好的頻率特性,尤其是電容量和等效串聯(lián)電阻。2、以8000目石墨為原料,經(jīng)過氧化過程制備GO,并選用抗壞血酸鈉為還原劑,制得RGO,選用Raman、XRD、FT-IR和SEM等表征手段對還原產(chǎn)物進行了測試分析,然后以RGO為導電填料,丙烯酰胺為單體,NMBA為交聯(lián)劑,1-乙基-3-甲基咪唑摀硫酸乙酯鹽為溶劑,APS為引發(fā)劑,采用原位溶液聚合的方法合成PAM/RGO復合導電凝膠,進行電導率和熱穩(wěn)定性測試分析。最后以PAM/RGO復合導電凝膠為電解質(zhì),初步探索鋁電解電容器的制作工藝,尤其是老練工藝。研究表明抗壞血酸鈉能夠有效地還原氧化石墨且所制備的電容器具有較小的漏電流。
【關鍵詞】：離子液體凝膠 納米石墨 氧化石墨烯 原位聚合鋁電解電容器
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O648.17
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-29
• 1.1 離子液體凝膠9-15
• 1.1.1 離子液體9-11
• 1.1.2 離子液體凝膠11-15
• 1.2 石墨烯簡介15-24
• 1.2.1 石墨烯定義、結構15-16
• 1.2.2 石墨烯的性能16-17
• 1.2.3 石墨烯的制備方法17-20
• 1.2.4 石墨烯的應用20-24
• 1.3 鋁電解電容器簡介24-26
• 1.3.1 鋁電解電容器的特點24
• 1.3.2 固體電解質(zhì)24-26
• 1.4 論文的內(nèi)容及意義26-29
• 1.4.1 論文的研究內(nèi)容26-27
• 1.4.2 論文的創(chuàng)新之處27-29
• 第2章 PAA/GN離子液體復合導電凝膠29-43
• 2.1 前言29
• 2.2 實驗部分29-32
• 2.2.1 實驗藥品與儀器29-30
• 2.2.2 聚丙烯酸復合凝膠的合成30-31
• 2.2.3 模型電容器的制作31-32
• 2.3 實驗表征與性能測試32-33
• 2.3.1 紅外光譜表征32
• 2.3.2 熱穩(wěn)定性表征32
• 2.3.3 場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）32
• 2.3.4 電學性能測定32-33
• 2.3.5 電容器性能測試33
• 2.4 結果與討論33-42
• 2.4.1 紅外光譜分析33-34
• 2.4.2 熱穩(wěn)定性分析34-35
• 2.4.3 電學性能分析35-37
• 2.4.4 復合凝膠的微觀形貌分析37-38
• 2.4.5 鋁電解電容器的電氣參數(shù)38-42
• 2.5 本章總結42-43
• 第3章 PAM/RGO離子液體復合導電凝膠43-61
• 3.1 前言43-44
• 3.2 實驗部分44-48
• 3.2.1 實驗藥品與儀器44-45
• 3.2.2 Hummers法制備氧化石墨45-46
• 3.2.3 RGO的制備46
• 3.2.4 復合凝膠的合成46-47
• 3.2.5 模型電容器的制作47
• 3.2.6 實驗表征樣品處理與性能測試47-48
• 3.3 結果與討論48-60
• 3.3.1 還原氧化石墨烯的結構表征48-53
• 3.3.2 PAM/GO離子液體復合凝膠的化學結構分析53-54
• 3.3.3 X射線衍射（XRD）分析54
• 3.3.4 熱穩(wěn)定性分析54-55
• 3.3.5 復合凝膠電導率的影響因素55-58
• 3.3.6 鋁電解電容器的性能58-60
• 3.4 本章小結60-61
• 第4章 總結61-63
• 4.1 結論61
• 4.2 尚待進一步研究的問題61-63
• 參考文獻63-71
• 致謝71-72
• 個人簡歷72

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3 李s，

本文編號：1057039