超級電容器,作為一種新型能源存儲器件,有著容量大、功率密度高、循環(huán)壽命長、充放電效率高等優(yōu)點。炭材料具有高比表面、低成本、優(yōu)異的導電性、良好的化學穩(wěn)定性等優(yōu)勢,是商品化超級電容器最常用的電極材料。本文以蔗糖和酚醛樹脂為前驅體,以含氮有機酸鹽同時作為氮源、硬模板及活化劑,制備得到富氮高比表面分級孔炭材料,研究了碳化溫度對炭材料的結構和電化學電容性能的影響規(guī)律,并探討了含氮有機酸鹽對炭材料的催石墨化機理。以蔗糖為碳源,乙二胺四乙酸二鈉鋅鹽為氮源、硬模板、活化劑,兩者液相混合,冷凍干燥,得到蔗糖/乙二胺四乙酸二鈉鋅鹽的均勻復合物,在惰性氣氛下高溫碳化（700-950℃）、洗滌制備得到蔗糖基富氮分級孔炭材料。探討了其成孔機理,以及碳化溫度對其氮含量、孔結構和電容性能的影響。隨碳化溫度升高,蔗糖基富氮分級孔炭材料的比表面積增大而氮含量降低,在700℃制備的樣品具有最高的氮含量（5.79%）,大的準電容貢獻使其在6 mol I-1 KOH堿性電解液中比電容值達到283 F g-1;碳化溫度950℃制備的樣品的比表面高達2160 m2g-1,發(fā)達的分級孔結構使其表現(xiàn)出極為優(yōu)異的倍率性能,在300 A... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１功率密度和能量密度的關系曲線??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒａｇｏｎｅ?ｐｌｏｔｓ??－［７】

?北京化工大學碩士論文???Ｓｅｐａｒａｔｏｒ?Ｓｅｐａｒａｔｏｒ??Ｈ?ｌ＝ｒ｜ｉｉ｜??ＰｏｓｌＵｖｅ?Ｎｆ＃ｇａｔｔｖａ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??■丨１１???Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?????圖１－２雙電層電容器的充放電狀態(tài)??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈａｒｇｅｄ?ａｎｄ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ?ｓｔａｔｅｓ?ｏｆ?ａｎ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｃａｐａｃｉｔｏｒ??（２）贗電容器：其充電機理與雙電層完全不同，屬法拉第反應（圖１－３）?ｉ｜９］。??電荷傳輸導致電活化材料的化學態(tài)或氧化狀態(tài)發(fā)生改變，對能量實現(xiàn)間接的貯??存，與電池的能量存貯原理相似，但是由熱力學原因而產(chǎn)生電容。根據(jù)電極上接??受電荷的程度（Ａｑ）和電勢變化（Ａ（ｐ）的關系計算電容值，計算如下??Ｃ?＝?ｄ（Ａ?ｑ）／ｄ（Ａ?（ｐ）?式（１－２）??Ｓｅｐａｎａｔｏｆ??麵??ｉｎ?１１?Ｊｉｌｉ？?＇ｌｌ．ｉｔｉｆｕ?ｉｊｉｉｉｙｉｉｉｉＵｎＲＲＨＨＨＨＨＭＨＨＨＨｉ??＃?ｌｉ？Ｍ?＆ｘＭｍ?ｅｒ?ｔｍＵｍｉｍ??圖１－３贗電容器的示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔｏｒ??４??

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【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3450988