發(fā)布時(shí)間：2017-09-04 07:09

  本文關(guān)鍵詞：超級(jí)電容器氯鹽水系低溫電解液的研究

  更多相關(guān)文章： 超級(jí)電容器 碳納米管 氯鹽 電解液 低溫

【摘要】：電解液是影響超級(jí)電容器的性能的主要因素之一,水系電解液具有環(huán)境友好、應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢(shì)。而在低溫條件下,中性電解液會(huì)凝固成固體而使超級(jí)電容器停止工作。因此,開(kāi)發(fā)具有良好的電化學(xué)性能的低溫中性水系電解液具有十分重要的意義。甲酰胺(FA)和水(H2O)的混合溶液具有最低凝固點(diǎn),并進(jìn)一步研究了FAH2O及其氯鹽體系的低溫相平衡關(guān)系,然后以FA-H2O的氯鹽溶液為電解液,以碳納米管為電極,探討了超級(jí)電容器的低溫性能。具體內(nèi)容如下:1)分別采用混酸法和表面活性劑法處理碳納米管并制備其懸浮液。比較碳納米管懸浮液分散程度,制備相應(yīng)電極,通過(guò)循環(huán)伏安法測(cè)試其比電容。結(jié)果表明:混酸法處理的多壁碳納米管具有較高的比電容,制備電極所需懸浮液的適宜體積為15μL。2)通過(guò)凝固點(diǎn)測(cè)定實(shí)驗(yàn),研究了FA-H2O及其氯鹽體系的低溫相平衡關(guān)系,并繪制了步冷曲線和相圖。結(jié)果表明:FA:H2O=3:2(vol)時(shí),FA-H2O體系具有最低凝固點(diǎn)(-47.4℃);在實(shí)驗(yàn)條件可測(cè)范圍內(nèi),以此體積比的FA-H2O混合溶劑所配制的氯鹽體系均具有最低液-固轉(zhuǎn)變溫度:0.5 mol·L-1 Ca Cl2/FA:H2O(3:2,vol)為-55℃;0.5 mol·L-1 Na Cl/FA:H2O(3:2,vol)為-52℃;1 mol·L-1Na Cl/FA:H2O(3:2,vol)為-55.1℃;0.5 mol·L-1 KCl/FA:H2O(3:2,vol)為-47℃;1 mol·L-1 KCl/FA:H2O(3:2,vol)為-54.5℃;1.5 mol·L-1 KCl/FA:H2O(3:2,vol)為-55.8℃;2 mol·L-1 KCl/FA:H2O(3:2,vol)為-54℃;0.5 mol·L-1Li Cl/FA:H2O(3:2,vol)為-48.9℃;1 mol·L-1 Li Cl/FA:H2O(3:2,vol)為-57.2℃。3)以酸化多壁碳納米管為電極材料制備工作電極,以具有最低液-固轉(zhuǎn)變溫度的各氯鹽溶液為電解液,石墨棒為輔助電極,Ag/Ag Cl電極作參比電極,利用循環(huán)伏安法和恒流充放電法測(cè)試超級(jí)電容器性能,電壓范圍為-0.3~0.7 V,掃描速率為100 m V/s。結(jié)果表明:在-60℃時(shí),電解液為2 mol·L-1 Ca Cl2/FA:H2O(2:3,vol)時(shí)比電容最大(45.54 F/g),具有較好的低溫性能。
【關(guān)鍵詞】：超級(jí)電容器 碳納米管 氯鹽 電解液 低溫
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O646.1;TM53
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 文獻(xiàn)綜述10-22
• 1.1 超級(jí)電容器概述10-13
• 1.1.1 超級(jí)電容器的簡(jiǎn)介10
• 1.1.2 超級(jí)電容器的分類(lèi)10-12
• 1.1.3 超級(jí)電容器的特點(diǎn)及應(yīng)用12-13
• 1.2 碳納米管在超級(jí)電容器中的應(yīng)用13-17
• 1.2.1 碳納米管制備及其改性研究13-15
• 1.2.2 碳納米管的分散15-16
• 1.2.3 碳納米管用于超級(jí)電容器電極材料的研究16-17
• 1.3 超級(jí)電容器電解液研究進(jìn)展17-20
• 1.3.1 有機(jī)電解液17-18
• 1.3.2 水系電解液18-20
• 1.4 甲酰胺的性質(zhì)及應(yīng)用20-21
• 1.4.1 甲酰胺的性質(zhì)20
• 1.4.2 甲酰胺的應(yīng)用20-21
• 1.5 研究目標(biāo)與內(nèi)容21-22
• 1.5.1 研究目標(biāo)21
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容21-22
• 第2章 碳納米管電極的制備及電化學(xué)性能測(cè)試22-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器22-23
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑22
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器22-23
• 2.2 超級(jí)電容器的性能表征23-24
• 2.2.1 循環(huán)伏安法23-24
• 2.2.2 恒電流充放電測(cè)試24
• 2.3 碳納米管電極的制備24-25
• 2.3.1 石墨棒的處理24
• 2.3.2 碳納米管懸浮液的制備24-25
• 2.3.3 碳納米管電極的制備25
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論25-30
• 2.4.1 單壁碳納米管電極的制備25-28
• 2.4.2 多壁碳納米管電極的制備28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 氯鹽水系低溫電解液的凝固點(diǎn)測(cè)定31-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分31-33
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑31
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器31
• 3.1.3 電解液的配制31-32
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程32
• 3.1.5 技術(shù)路線32
• 3.1.6 凝固點(diǎn)的測(cè)定方法32-33
• 3.2 電解液的凝固點(diǎn)測(cè)定33-42
• 3.2.1 甲酰胺和水的相平衡關(guān)系33-34
• 3.2.2 氯鹽電解液的相平衡關(guān)系34-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 氯鹽體系碳納米管超級(jí)電容的低溫電化學(xué)性能測(cè)試43-55
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分43-44
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程43
• 4.1.2 技術(shù)路線43-44
• 4.2 結(jié)果與討論44-54
• 4.2.1 碳納米管在低溫電解液中的循環(huán)伏安性能表征44-48
• 4.2.2 碳納米管在低溫電解液中的恒電流充放電性能表征48-53
• 4.2.3 混酸處理的碳納米管電極涂層的形貌分析53-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-61
• 致謝61-62
• 學(xué)校導(dǎo)師簡(jiǎn)介62-63
• 企業(yè)導(dǎo)師簡(jiǎn)介63-64
• 作者簡(jiǎn)介64-65
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集65

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 許開(kāi)卿;吳季懷;范樂(lè)慶;冷晴;鐘欣;蘭章;黃妙良;林建明;;水凝膠聚合物電解質(zhì)超級(jí)電容器研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年15期

2 梓文;;超高能超級(jí)電容器[J];兵器材料科學(xué)與工程;2013年04期

3 ;歐盟創(chuàng)新型大功率超級(jí)電容器問(wèn)世[J];功能材料信息;2014年01期

4 周霞芳;;無(wú)污染 充電快 春節(jié)后有望面市 周?chē)?guó)泰院士解密“超級(jí)電容器”[J];環(huán)境與生活;2012年01期

5 江奇,瞿美臻,張伯蘭,于作龍;電化學(xué)超級(jí)電容器電極材料的研究進(jìn)展[J];無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào);2002年04期

6 朱修鋒,王君,景曉燕,張密林;超級(jí)電容器電極材料[J];化工新型材料;2002年04期

7 景茂祥,沈湘黔,沈裕軍,鄧春明,翟海軍;超級(jí)電容器氧化物電極材料的研究進(jìn)展[J];礦冶工程;2003年02期

8 朱磊,吳伯榮,陳暉,劉明義,簡(jiǎn)旭宇,李志強(qiáng);超級(jí)電容器研究及其應(yīng)用[J];稀有金屬;2003年03期

9 賀福;碳(炭)材料與超級(jí)電容器[J];高科技纖維與應(yīng)用;2005年03期

10 鄧梅根,楊邦朝,胡永達(dá);卷繞式活性炭纖維布超級(jí)電容器的研究[J];功能材料;2005年08期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬衍偉;張熊;余鵬;陳堯;;新型超級(jí)電容器納米電極材料的研究[A];2009中國(guó)功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

2 張易寧;何騰云;;超級(jí)電容器電極材料的最新研究進(jìn)展[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

3 鐘輝;曾慶聰;吳丁財(cái);符若文;;聚苯乙烯基層次孔碳的活化及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第15屆反應(yīng)性高分子學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要預(yù)印集[C];2010年

4 趙家昌;賴春艷;戴揚(yáng);解晶瑩;;扣式超級(jí)電容器組的研制[A];第十二屆中國(guó)固態(tài)離子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

5 單既成;陳維英;;超級(jí)電容器與通信備用電源[A];通信電源新技術(shù)論壇——2008通信電源學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

6 王燕;吳英鵬;黃毅;馬延風(fēng);陳永勝;;單層石墨用作超級(jí)電容器的研究[A];2009年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2009年

7 趙健偉;倪文彬;王登超;黃忠杰;;超級(jí)電容器電極材料的設(shè)計(jì)、制備及性質(zhì)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第10分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

8 張琦;鄭明森;董全峰;田昭武;;基于薄液層反應(yīng)的新型超級(jí)電容器——多孔碳電極材料的影響[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第10分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

9 馬衍偉;;新型超級(jí)電容器石墨烯電極材料的研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

10 劉不厭;彭喬;孫s，

本文編號(hào)：790037