近年來,輕便型電子產(chǎn)品的飛快發(fā)展激發(fā)了國內(nèi)外學(xué)者對新型儲能器件的研究興趣。在各種儲能器件中,固態(tài)超級電容器(SSC)由于其較高的功率密度、快速的充/放電速率、長的服役壽命、環(huán)境友好等特點,引起了世界范圍內(nèi)研究者們的高度關(guān)注。本文以生物質(zhì)廢棄物(黃豆渣和棉花桿)為碳源、氫氧化鉀(KOH)為活化劑,合成一系列生物質(zhì)廢棄物衍生的多孔炭材料。同時,結(jié)合各種結(jié)構(gòu)表征手段和電化學(xué)技術(shù)對所合成的炭材料從形貌、結(jié)構(gòu)、組成和電化學(xué)性能方面進行了詳細探究。本論文主要結(jié)論如下:第一,詳細地介紹了一種以黃豆渣為碳源,通過水熱和一步熱解/活化方法制備N/O雙摻雜多孔炭框架的有效策略,并將所制備的炭材料首次應(yīng)用到準固態(tài)超級電容器(QSSC)中。研究表明:該方法能夠很好地調(diào)控炭片的微觀結(jié)構(gòu),有效緩解炭片的堆積,從而提升了材料的電化學(xué)性能。通過調(diào)控?zé)峤鉁囟?獲得了最優(yōu)結(jié)構(gòu)的多孔炭材料(H-SDC-A650)。該材料在三電極體系和兩電極體系中均表現(xiàn)出超高的電容和出色的倍率性能。重要的是,利用H-SDC-A650樣品組裝的QSSC器件展現(xiàn)出高達9.3 Wh kg^-1和9883 W kg^-1...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器概述
    1.3 炭基固態(tài)超級電容器概述
        1.3.1 炭基固態(tài)超級電容器的結(jié)構(gòu)和特點
        1.3.2 炭基固態(tài)超級電容器的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 聚合物凝膠電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究意義及內(nèi)容
第二章 黃豆渣基多孔炭材料的制備及其電容性能
    2.1 實驗部分
        2.1.1 化學(xué)試劑及材料
        2.1.2 測試儀器
        2.1.3 H-SDC-Ax多孔炭的制備
        2.1.4 工作電極制備及電化學(xué)性能測試
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 H-SDC-Ax多孔炭的形貌表征
        2.2.2 H-SDC-Ax多孔炭的比表面積和孔徑分布分析
        2.2.3 H-SDC-Ax多孔炭的結(jié)構(gòu)分析
        2.2.4 H-SDC-Ax多孔炭電極的電容性能測試
    2.3 結(jié)論
第三章 黃豆渣基孔結(jié)構(gòu)可調(diào)炭材料的制備及其電容性能
    3.1 實驗部分
        3.1.1 化學(xué)試劑及材料
        3.1.2 測試儀器
        3.1.3 HSC-x多孔炭的制備
        3.1.4 工作電極制備與電化學(xué)性能測試
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 HSC-x多孔炭的形貌表征
        3.2.2 HSC-x多孔炭的比表面積和孔徑分布分析
        3.2.3 HSC-x多孔炭的結(jié)構(gòu)分析
        3.2.4 HSC-x多孔炭電極的電容性能測試
    3.3 結(jié)論
第四章 棉花桿基多孔炭材料的制備及其電容性能
    4.1 實驗部分
        4.1.1 化學(xué)試劑及材料
        4.1.2 測試儀器
        4.1.3 棉花桿基多孔炭的制備
        4.1.4 工作電極制備與電化學(xué)性能測試
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 棉花桿的熱重分析
        4.2.2 棉花桿基多孔炭的形貌表征
        4.2.3 棉花桿基多孔炭的結(jié)構(gòu)分析
        4.2.4 棉花桿基多孔炭電極的電容性能測試
    4.3 結(jié)論
全文總結(jié)
參考文獻
在讀期間發(fā)表論文情況
致謝



本文編號：3761294