在化石能源日益短缺和使用中導(dǎo)致的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重的背景下,新興的綠色可再生能源,如風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等,憑借其取之不盡用之不竭和清潔環(huán)保的優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)前能源研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。然而,這些可再生能源具有間歇性和不穩(wěn)定性,通常需要借助高效轉(zhuǎn)換、高存儲(chǔ)性能的大規(guī)模儲(chǔ)能裝備才可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)輸電。因此,這類裝備的開發(fā)是亟需解決的問題。此外,先進(jìn)電子設(shè)備和電動(dòng)運(yùn)載工具的迅猛發(fā)展愈發(fā)依賴可靠的能源存儲(chǔ)裝置。同時(shí),這些裝備和設(shè)備的快速發(fā)展也對(duì)能源存儲(chǔ)裝置提出了新的要求。例如高電流輸出和高循環(huán)穩(wěn)定性的能源供應(yīng)及低成本、高能量密度、高安全的動(dòng)力電池等。特別是柔性可穿戴電子設(shè)備的出現(xiàn)又需要能源存儲(chǔ)器件具有良好的可彎曲性能等。然而,目前已有能源存儲(chǔ)裝置又難以滿足這些特殊的需求。當(dāng)前,能源存儲(chǔ)裝置的滯后發(fā)展已經(jīng)嚴(yán)重制約了運(yùn)載裝備、便攜式電子設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展。超級(jí)電容器和鋰硫電池作為新型的高性能儲(chǔ)能設(shè)備,分別具有高功率密度和高能量密度的特點(diǎn),是重要的二次電源裝置。通過進(jìn)一步提升超級(jí)電容器和鋰硫電池的性能來滿足特定需求,將會(huì)有效地推動(dòng)能源存儲(chǔ)裝置在清潔能源、電子設(shè)備、電動(dòng)運(yùn)載工具等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。本論文針對(duì)超級(jí)電容器和...

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 多孔碳材料制備方法
        1.2.1 直接碳化法
            1.2.1.1 生物質(zhì)為原料
            1.2.1.2 有機(jī)聚合物為原料
        1.2.2 活化法
            1.2.2.1 物理活化法
            1.2.2.2 化學(xué)活化法
        1.2.3 模板法
            1.2.3.1 硬模板法
            1.2.3.2 軟模板法
    1.3 多孔碳材料應(yīng)用于超級(jí)電容器
        1.3.1 超級(jí)電容器的原理與分類
        1.3.2 超級(jí)電容器性能的影響要素
            1.3.2.1 孔結(jié)構(gòu)
            1.3.2.2 電導(dǎo)率
            1.3.2.3 表面性質(zhì)
    1.4 多孔碳材料應(yīng)用于鋰硫電池
    1.5 本文的選題思想與主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 選題思想
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 超薄碳泡構(gòu)筑的纖維薄膜及超電容性能研究
    2.1 引言
    2.2 材料合成與表征
        2.2.1 試劑
        2.2.2 合成氧化鋅納米纖維網(wǎng)絡(luò)模板
        2.2.3 制備柔性多孔碳納米纖維薄膜
        2.2.4 材料表征
        2.2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 “焊接”的氮摻雜多孔碳纖維薄膜及超電容性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料合成及表征
        3.2.1 試劑
        3.2.2 合成“焊接”的氮摻雜多孔碳纖維薄膜
        3.2.3 樣品表征
        3.2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果和討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 多孔碳材料的孔結(jié)構(gòu)調(diào)控及超電容性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料合成與表征
        4.2.1 試劑
        4.2.2 合成ZnO納米顆粒粉末
        4.2.3 制備三維多孔碳材料
        4.2.4 材料表征
        4.2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第5章 超輕、超高孔容碳泡沫的制備及鋰硫電池性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 制備三維互連的多級(jí)孔碳泡沫(IHPC)
        5.2.2 制備硫碳復(fù)合物(IHPC/S)
        5.2.3 材料表征
        5.2.4 電化學(xué)測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參與的項(xiàng)目



本文編號(hào)：3739428