作為一種新型能源存儲設(shè)備,超級電容器具有傳統(tǒng)電容器和可充電電池的優(yōu)點,能在很短的時間內(nèi)傳輸大功率和存儲高能量。其中電極材料是決定超級電容器的比電容和儲能密度的重要因素。碳材料是超級電容器中應(yīng)用最廣泛的電極材料之一。本研究采用模板法或者以生物質(zhì)作為碳源,制備具有不同孔結(jié)構(gòu)的多孔氮摻雜碳材料,并對其孔結(jié)構(gòu)、表面形貌、表面物種、化學(xué)組成等進行了表征。以KOH或Li2SO4為電解液,對碳材料的電容性能進行了研究,探究了孔結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)形態(tài)對電容性能的影響,主要研究工作如下:1.制備高性能的氮摻雜多孔碳用于超級電容器電極材料以SiO₂納米粒子為模板,乙二胺（EDA）和四氯化碳（CCl4）分別為氮源和碳源,KOH作為活化劑,合成多孔氮摻雜碳材料。研究結(jié)果表明未活化的氮摻雜碳（NC）由于比表面積低（287 m2 g-1）而顯示出較低的電容性能,而活化的碳材料（NC800）由于具有高的比表面積（3056 m2 g-1）,合適的孔徑（³ nm）以及適當?shù)牡匡@示出優(yōu)異的電容性能。在三電極體系中,電流密度為0.5 A g-1時,比電容最高可達417 F g-1... 

【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

儲能設(shè)備中Ragone圖

圖 1.2 超級電容器的結(jié)構(gòu)組成[15]Fig. 1.2 The structure of a supercapacitor[15]，超級電容器的組成由電極材料、集流體、隔膜和電核心部分是由電極材料決定的。極材料是影響超級電容器性能的重要成分，主要有兩類：第石墨烯、碳納米管、活性炭或以模板合成的碳基材料比表面積高以及電化學(xué)性能穩(wěn)定而被廣泛應(yīng)用。第二有金屬氧化物如：二氧化錳、三氧化鈷、金屬氫氧化的特點是比電容較高，但是導(dǎo)電性和穩(wěn)定性偏低。流體性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集從而產(chǎn)生較大電流并向外輸出

圖 2.2 兩電極測試體系Fig. 2.2 Two-electrode test systemmIVtmItotalscell=××ΔΔ=4××2恒流充放電電流 (A)放電時間 (s)電極涂覆活性物質(zhì)的質(zhì)量 (g)充電或放電過程中的電位差 (度 E（Wh kg-1）計算公式如83.6123.6122CVCVcells ×=×


本文編號：3072398