超級電容器憑借其功率密度高、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等優(yōu)勢,在交通運輸、移動通訊、電動汽車、航空航天等領域備受關注。多孔碳材料具有高比表面積、高導電性、低成本等優(yōu)點,是極具應用前景的電極材料。其作為超級電容器的電極材料受到基于表面吸脫附的儲能機理限制,展現(xiàn)出了較低的能量密度。為了提升其能量密度,本文采用結(jié)構(gòu)導向劑對多孔碳材料的微觀形貌和孔道結(jié)構(gòu)進行設計研究,制備了性能優(yōu)異的具有特殊形貌的分級多孔碳材料;并通過選擇寬電位電解液擴寬器件的電壓窗口,構(gòu)建了具有較高能量密度的超級電容器。（1）采用廉價的金屬有機鹽檸檬酸鉀為活化劑和結(jié)構(gòu)導向劑,葡萄糖為碳前驅(qū)制備了高比面積的玫瑰花狀的三維多孔碳納米片（3DFC）。通過調(diào)控檸檬酸鉀和葡萄糖的比例實現(xiàn)了3DFC比表面積和孔結(jié)構(gòu)的調(diào)控。在最優(yōu)條件下,3DFC材料的比表面積高達2075 m² g^-1,在1 M Li₂SO₄電解液中3DFC電極基對稱電容器電位窗口可達1.8 V,在0.5 A g^-1的電流密度下,3DFC的比電容可達142 F g... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器的分類及儲能機理
    1.3 超級電容器的研究進展
        1.3.1 雙電層電容器的研究進展
            1.3.1.1 經(jīng)典的雙電層電容模型
            1.3.1.2 多孔碳的雙電層電容模型
        1.3.2 影響多孔碳材料電容性能的因素
        1.3.3 不同電解液體系對雙電層電容器的影響
            1.3.3.1 pH值對水系電解液電位窗口的影響
            1.3.3.2 濃鹽電解質(zhì)對水系電解液電位窗口的影響
    1.4 多孔碳材料的研究進展
        1.4.1 活性炭
        1.4.2 碳化物衍生碳
        1.4.3 石墨烯
        1.4.4 金屬有機框架化合物衍生碳
        1.4.5 模板碳
    1.5 本課題的研究內(nèi)容
第二章 檸檬酸鉀為活化和結(jié)構(gòu)導向劑制備玫瑰花狀分級多孔碳及其超電性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 原料與試劑
        2.2.2 材料的制備
        2.2.3 材料的物性表征
        2.2.4 電化學性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料的制備與表征
        2.3.2 電化學性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 碳酸鈣模板自活化法制備石榴狀分級多孔碳球及其超電性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 原料與試劑
        3.2.2 材料的制備
        3.2.3 材料的物性表征
        3.2.4 電化學性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的制備與表征
        3.3.2 電化學性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 噴霧干燥法制備高體積比容量超級電容器用富褶皺碳球
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 原料與試劑
        4.2.2 材料的制備
        4.2.3 材料的物性表征
        4.2.4 電化學性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的制備與表征
        4.3.2 電化學性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai.  National Science Review. 2017(03)



本文編號：3188525