【摘要】：不對稱型超級電容器,一般也常被稱之為混合型超級電容器,這類超級電容器的得名主要是其結構即兩個電極分別由不同的材料組成。由于其充分結合利用了兩種儲存電容的機理,所以具有比能量高、比功率大和循環(huán)性能良好、無污染等優(yōu)點,具有很高的實際應用價值,可以應用在新能源蓄電池、移動式電子設備、大型導彈軍事裝備、車輛、野外作業(yè)、空間飛行物等領域。而對超級電容器的性能有十分重要影響的關鍵之一為電極材料的選擇,這也是目前不對稱超級電容器的研究熱點,目前,常用的電極材料有碳材料、金屬氧化物和導電聚合物。石墨烯因比表面積大、強的力學性能、優(yōu)異的導熱性能及導電性能,因此它在電子器件器皿、電池電容器、生物材料以及力學增強等很多領域具有非常大的應用前景。特別是石墨烯的大比表面積和優(yōu)異的電導特性,這些特點使他在超級電容器的研究制備方面具有很好的應用前景。本文以石墨烯(采用改進的Hummers法制備)為基體,使其分別與共沉淀法制備的橄欖石LiFePO_4、微波反應制備的無定形MnO_2以及水熱法制備的Fe_2O_3顆粒復合成為正極材料與石墨烯負極材料組成不對稱電容器。所制備的磷酸鐵鋰/石墨烯||石墨烯不對稱超級電容器工作窗口電壓為3V,在能量密度為42.8Wh/kg時,其功率密度為1284W/kg;二氧化錳/石墨烯|石墨烯不對稱超級電容器的工作窗口電壓為1.4V,其能量密度為23.59Wh/kg時,其功率密度為7018W/kg;三氧化二鐵/石墨烯||石墨烯不對稱超級電容器的工作窗口電壓為1V,其能量密度為11.8Wh/kg時,其功率密度為786.43W/kg。
[Abstract]:Asymmetrical supercapacitors are often referred to as hybrid supercapacitors. The name of these supercapacitors is the structure of which two electrodes are composed of different materials. Because it combines the two kinds of storage capacitance fully, it has the advantages of high specific energy, high specific power, good cycle performance, no pollution and so on. It has high practical application value and can be used in new energy storage battery. Mobile electronic equipment, large-scale missile military equipment, vehicles, field operations, space flying objects and other fields. The selection of electrode materials is one of the most important factors affecting the performance of supercapacitors, which is the research hotspot of asymmetric supercapacitors. At present, the commonly used electrode materials are carbon materials, metal oxides and conductive polymers. Because of its large specific surface area, strong mechanical properties, excellent thermal conductivity and conductive properties, graphene has great application prospects in many fields, such as electronic devices, battery capacitors, biomaterials and mechanical enhancement. Especially the large specific surface area and excellent electrical conductivity of graphene make it have a good application prospect in the research and preparation of supercapacitors. In this paper, graphene (prepared by improved Hummers method) was used as the matrix. The composite of them with olivine LiFePO4 prepared by coprecipitation method, amorphous MnO _ 2 prepared by microwave reaction and Fe _ S _ 2O _ 3 prepared by hydrothermal method is composed of cathode material and graphene negative electrode material. The working window voltage of the prepared lithium iron phosphate / graphene asymmetric supercapacitor is 3V, and the energy density is 42.8 Wh.kg. The power density is 1284 W / kg; the working window voltage of the manganese dioxide / graphene asymmetric supercapacitor is 1.4 V, and its energy density is 23.59 Wh-1 / kg. Its power density is 7018W / kg, and the working window voltage is 1V and the energy density is 11.8Wh/ kg, and the power density is 786.43W / kg.
【學位授予單位】：武漢工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ127.11;TM53

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 賀福;碳(炭)材料與超級電容器[J];高科技纖維與應用;2005年03期

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

3 方勤;楊邦朝;;超級電容器用中孔炭的研究[J];功能材料;2005年12期

4 林志東,劉黎明,張萬榮;超級電容器氧化物電極材料研究進展[J];武漢化工學院學報;2005年02期

5 楊紅生,周嘯,張慶武;以多層次聚苯胺顆粒為電極活性物質的超級電容器的電化學性能[J];物理化學學報;2005年04期

6 周鵬偉;李寶華;康飛宇;曾毓群;;椰殼活性炭基超級電容器的研制與開發(fā)[J];新型炭材料;2006年02期

7 劉國陽;周安寧;;超級電容器炭基電極材料研究進展[J];炭素;2006年04期

8 巢亞軍;原鮮霞;馬紫峰;;復合材料在超級電容器中的應用研究進展[J];稀有金屬材料與工程;2007年06期

9 懷永建;林子吉;胡學步;鄧正華;索繼栓;;一種軟包裝超級電容器及其高電壓模塊[J];合成化學;2007年S1期

10 張瑩;劉開宇;張偉;王洪恩;;二氧化錳超級電容器的電極電化學性質[J];化學學報;2008年08期

相關會議論文 前10條

1 趙健偉;倪文彬;王登超;黃忠杰;;超級電容器電極材料的設計、制備及性質研究[A];中國化學會第27屆學術年會第10分會場摘要集[C];2010年

2 張琦;鄭明森;董全峰;田昭武;;基于薄液層反應的新型超級電容器——多孔碳電極材料的影響[A];中國化學會第27屆學術年會第10分會場摘要集[C];2010年

3 馬衍偉;;新型超級電容器石墨烯電極材料的研究[A];第七屆中國功能材料及其應用學術會議論文集（第7分冊）[C];2010年

4 劉不厭;彭喬;孫s，

本文編號：2131731