環(huán)境問題與能源發(fā)展問題是當今世界面臨的兩大難題。環(huán)境污染問題近年來受到廣泛關(guān)注,其主要污染源為化石能源的燃燒產(chǎn)物。因此,開發(fā)高效、清潔能源是解決能源短缺和環(huán)境污染的有效途徑。超級電容器作為一種新興的儲能器件能夠?qū)崿F(xiàn)快速的充放電,具有大功率輸入或輸出電量的能力和超過10000圈以上的循環(huán)穩(wěn)定性。鑒于超級電容器較大的功率密度,其在車輛牽引電源和快速啟動能源方面發(fā)揮了明顯優(yōu)勢。但由于其能量密度較低,不能作為電動汽車的主電源。因此,開發(fā)具有高能量密度的超級電容器成為研究熱點。電極材料是超級電容器的核心研究內(nèi)容之一。其中碳材料是雙電層超級電容器的主要電極材料,優(yōu)異的循環(huán)性能和安全穩(wěn)定性使其成為商業(yè)化超級電容器的首選�；钚蕴坑捎谄鋬r格低廉、比表面積大成為主要的商業(yè)化電極材料,然而其中庸的質(zhì)量比電容和體積比電容,限制了更多應用場景的拓展。因此,設(shè)計并制備具有高質(zhì)量比容量和高體積比容量的碳材料顯得尤為重要�；谝陨纤悸�,本論文采用噴霧干燥法合成了具有高振實密度的石榴狀多孔碳球（PCS）。采用一系列測試表征手段對所制備的材料進行了詳細的微觀形貌和化學結(jié)構(gòu)表征,并將其作為超級電容器電極材料進行了電化學性能... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstact
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 多孔碳材料概述
        1.2.1 多孔碳材料的結(jié)構(gòu)與合成工藝
        1.2.2 多孔碳材料在環(huán)境和能源中的應用
    1.3 超級電容器
        1.3.1 雙電層型超級電容器
        1.3.2 贗電容型超級電容器
        1.3.3 混合型超級電容器
    1.4 碳基超級電容器
        1.4.1 碳基超級電容器電極材料
        1.4.2 碳基超級電容器發(fā)展趨勢
    1.5 本論文的研究意義及研究內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗藥品/設(shè)備/制備與測試手段
    2.1 實驗藥品與設(shè)備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗設(shè)備
    2.2 材料制備
        2.2.1 酚醛樹脂球的制備
        2.2.2 石榴狀樹脂微球的制備
        2.2.3 石榴狀多孔碳球的制備
    2.3 材料測試手段
        2.3.1 材料表征手段
        2.3.2 電化學性能測試手段
第3章 石榴狀多孔碳球的結(jié)構(gòu)表征和分析
    3.1 概述
    3.2 石榴狀多孔碳球的形成機制分析
    3.3 石榴狀多孔碳球的表征分析
        3.3.1 拉曼分析
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 XPS分析
        3.3.4 比表面積分析
        3.3.5 潤濕性測試分析
        3.3.6 形貌表征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 石榴狀多孔碳球的電化學性能
    4.1 概述
    4.2 石榴狀多孔碳球三電極體系下的電化學性能
        4.2.1 石榴狀多孔碳球CV曲線分析
        4.2.2 納米碳球CV曲線分析
        4.2.3 CV分容計算
        4.2.4 充放電曲線分析
        4.2.5 振實密度測算
        4.2.6 倍率性能分析
        4.2.7 EIS對比分析
    4.3 石榴狀多孔碳球雙電極體系下的電化學性能
        4.3.1 CV曲線、充放電曲線分析
        4.3.2 負載量和循環(huán)壽命測試分析
        4.3.3 Ragone圖和同類材料性能對比
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士期間已申請的專利和科研項目



本文編號：3164095