石墨烯是單層碳原子構(gòu)成的二維晶體,具有優(yōu)異的理論電導率、較高比表面積和穩(wěn)定的化學性質(zhì),因此常被用于儲能器件的電極材料。然而,采用化學法制備的石墨烯不可避免存在大量的缺陷和含氧官能團;除此之外,高溫下石墨烯會由于片層間強烈的π-π共軛促使石墨烯極易發(fā)生團聚,以上原因使石墨烯的實際應(yīng)用性能遠低于其理論�；诖�,在前人工作研究基礎(chǔ)上,本文提出了如下方案以改善石墨烯實際應(yīng)用中存在的電導率較差和易產(chǎn)生團聚的問題。首先利用惰性金屬Pt、Pd納米顆粒具有優(yōu)異的催化性能和導電性,通過微量惰性金屬與石墨烯進行復合,以緩解石墨烯片層團聚和缺陷導致的較差的電導率,并研究了惰性金屬Pt、Pd納米顆粒對石墨烯基超級電容器電極材料內(nèi)阻和功率密度的影響;其次將廉價生物質(zhì)碳材料-碳化豆渣引入石墨烯片層間,嵌于石墨烯片層間的碳化豆渣能有效緩解石墨烯片層重疊,并且碳化豆渣含有的少量N元素能對石墨烯/碳化豆渣復合碳材料電容量提升有所幫助。具體實驗內(nèi)容如下:（1）Pt/graphene/碳復合材料的制備及其性能表征。以H₂PtCl₆·6H₂O和氧化石墨烯（gr... 

【文章來源】：西南科技大學四川省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

主要儲能設(shè)備的能量密度與功率密度的對比情況

1 緒論1.4 超級電容器電極材料及其研究現(xiàn)狀電極材料是超級電容器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元之一，主要包括導電聚合物、碳素材料和過渡金屬化合物[19]。其中碳素材料的比表面積、碳材料孔徑分布和電導率等因素對超級電容器的比電容、電阻、循環(huán)壽命和倍率性能有密切的關(guān)系[20-23]。電極材料在充放電過程中的穩(wěn)定性和導電性等對超級電容器的電化學性能影響巨大。接下來將對超級電容器主要電極材料進行簡單介紹。1.4.1 碳素材料針對碳素材料，科研人員主要對其比表面積、孔徑分布、結(jié)構(gòu)、電導率以及碳素材料官能團等方面進行優(yōu)化[24]。理想碳素材料，應(yīng)具有高比表面積、恰當孔徑分布、高電導率、較短的離子擴散通道、優(yōu)秀的機械性能和穩(wěn)定性、長的循環(huán)壽命以及較低的生產(chǎn)成本[25]。目前主要研究的碳素電極材料包括了洋蔥碳、碳納米管(CNTs)、活性炭和衍生碳等[26]。

質(zhì)離子不能進入活性炭過小的孔洞中，(B)CNTs 聚集成束導致外層的電夠與里層的外表面相接觸olyte ions can not enter the pores of activated carbon which are too small (Aed and the electrolyte ions of the outer layer cannot in contact with the inner 管 (Carbon Nanotubes) 可 以 分 為 單 壁 碳 納 米 管 (Single-W多壁碳納米管(Multi-Walled Carbon Nanotubes)。碳納米管具有出色的電導率和機械特性，使它廣泛應(yīng)用于儲能設(shè)備電極材料(圖 1-6(B))，導致內(nèi)層管壁表面不能有效接觸電解質(zhì)離子，因此且充放電效率低，自放電現(xiàn)象嚴重[29]。為了克服上述缺點，化或官能團化來增強碳納米管的親水性[30-32]。(Carbide derived carbon)：衍生碳是具有孔徑大小可控的碳材料.5-2 nm 之間。CDCs 在分子篩材料、氣體儲存和催化反應(yīng)等方是一種具有單層碳原子的二維晶體，石墨烯具有很高的理論比層石墨烯的理論電容達到了 21 μF g-1左右，理論比電容達到了

【參考文獻】：
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本文編號：3384683