以海綿為骨架的三維碳電極材料的制備及其超級電容器研究
發(fā)布時間:2021-04-02 07:23
超級電容器有許多杰出的優(yōu)勢,比如高功率密度、快速充放電,長循環(huán)壽命,受到科研愛好者的追捧。電極材料是決定超級電容器性能的首要組分。超級電容器常用電極材料有碳基材料,金屬氧化物材料及導(dǎo)電聚合物材料。碳材料具有比表面積大、導(dǎo)電性能好、功率密度高、機械性能好、電化學(xué)性能穩(wěn)定的特點,在超級電容器應(yīng)用中更為普遍。常見的碳材料有石墨烯(G)、氧化石墨烯(GO)、碳納米管(CNTs)。這些碳材料在電極制備過程中會聚集,其優(yōu)良性能不能夠充分發(fā)揮?蓧嚎s超級電容器由于體積小、攜帶方便等特性,引起了超級電容器領(lǐng)域界的重視。日常生活中常見的三聚氰胺海綿(MS),因其價格低廉、來源廣泛等特性,現(xiàn)已被與其他材料結(jié)合起來用于超級電容器電極材料的制備。本文將海綿與碳材料結(jié)合起來,來制備一種新型的海綿基電極材料,一方面海綿基底可以為石墨烯、碳納米管的負載提供三維骨架,另一方面石墨烯、碳納米管優(yōu)異的機械性能可以增強海綿的力學(xué)和電化學(xué)性能。具體內(nèi)容如下:(1)通過“浸泡-擠壓-煅燒”的方法分別制備G/MS、GO/MS、堿處理氧化石墨烯/三聚氰胺(NabGO/MS)復(fù)合材料,對材料進行結(jié)構(gòu)表征和壓縮測試,并將其組裝成超級電...
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1雙電層電容形成示意圖??1.2.2.2:??
貝爾物理學(xué)獎。石墨烯是由一個一個的六元環(huán)組成,C-C鍵之間通過cj鍵相連,??這使得石墨烯具備強大的力學(xué)性能。石墨烯經(jīng)過多種折疊等方式,可以形成〇維??的富勒烯、1維CNTs和3維石墨,其轉(zhuǎn)換方式及結(jié)構(gòu)圖如圖1-2所示t15L石墨??烯的發(fā)現(xiàn)不僅豐富了碳材料的家庭,而且還展現(xiàn)了諸多迷人的理化性能,如龐大??的比表面積(自身達到十分有利于形成雙電層容量,極高的電??子遷移率QjxioWW)?[17],還有非常好的傳熱性質(zhì)[18]、力學(xué)性質(zhì)等。??5??
GO/MS?和?NabGO/MS?復(fù)合材料??鏡圖表征??骨架從圖2-1?(a,?b)可知,未煅燒的空白海綿顯而圖2-l(c,?d)顯示800°C煅燒后的空白海綿仍保持作為吸。、GO的基體,其豐富的孔狀結(jié)構(gòu)可以提現(xiàn)G和GO烯的高密度負載。??材料分析圖2-2可以發(fā)現(xiàn),G、GO成功負載到了同的是G以間斷的片狀結(jié)構(gòu)吸附在海綿的骨架中,續(xù)的層狀結(jié)構(gòu),可能部分堵塞海綿孔道,而堿處理片的形式吸附在海綿骨架上,因此可初步得出,在制備/MS海綿材料具有更好的性能。后面電化學(xué)測試確實
本文編號:3114857
【文章來源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1雙電層電容形成示意圖??1.2.2.2:??
貝爾物理學(xué)獎。石墨烯是由一個一個的六元環(huán)組成,C-C鍵之間通過cj鍵相連,??這使得石墨烯具備強大的力學(xué)性能。石墨烯經(jīng)過多種折疊等方式,可以形成〇維??的富勒烯、1維CNTs和3維石墨,其轉(zhuǎn)換方式及結(jié)構(gòu)圖如圖1-2所示t15L石墨??烯的發(fā)現(xiàn)不僅豐富了碳材料的家庭,而且還展現(xiàn)了諸多迷人的理化性能,如龐大??的比表面積(自身達到十分有利于形成雙電層容量,極高的電??子遷移率QjxioWW)?[17],還有非常好的傳熱性質(zhì)[18]、力學(xué)性質(zhì)等。??5??
GO/MS?和?NabGO/MS?復(fù)合材料??鏡圖表征??骨架從圖2-1?(a,?b)可知,未煅燒的空白海綿顯而圖2-l(c,?d)顯示800°C煅燒后的空白海綿仍保持作為吸。、GO的基體,其豐富的孔狀結(jié)構(gòu)可以提現(xiàn)G和GO烯的高密度負載。??材料分析圖2-2可以發(fā)現(xiàn),G、GO成功負載到了同的是G以間斷的片狀結(jié)構(gòu)吸附在海綿的骨架中,續(xù)的層狀結(jié)構(gòu),可能部分堵塞海綿孔道,而堿處理片的形式吸附在海綿骨架上,因此可初步得出,在制備/MS海綿材料具有更好的性能。后面電化學(xué)測試確實
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