超級(jí)電容器作為一種新型的儲(chǔ)能裝置,因其具有高功率密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命、高倍率性能等優(yōu)點(diǎn)而引起了科研工作者的廣泛關(guān)注。然而,超級(jí)電容器具有能量密度較低的缺點(diǎn),在一定程度上限制了其發(fā)展。因此,為了進(jìn)一步提高超級(jí)電容器的能量密度,大量研究工作集中在設(shè)計(jì)電極材料和電解液體系上。本論文研究中,首先呈現(xiàn)了一種直接有效的模板炭化法來(lái)制備高性能的炭基電極材料,其次通過(guò)添加少量的氧化還原添加劑到電解液中進(jìn)一步來(lái)提高超級(jí)電容器的電容性能,并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)的研究。論文的主要內(nèi)容如下:1.采用模板炭化法制備高比表面積(2208 m2 g-1)的二維納米多孔炭材料。其中,葡萄糖作為碳源,硝酸鋅為模板。此外,提出一種新型的氧化還原介質(zhì)硫酸亞鐵銨(簡(jiǎn)稱(chēng)為FAS)添加到酸性電解液H2S04中并調(diào)節(jié)二電極體系中的電壓窗口可以極大地提高超級(jí)電容器的電容和能量密度。而且,把FAS作為添加劑加到傳統(tǒng)的H2S04到電解液,到目前為止還沒(méi)有相關(guān)的研究。當(dāng)超級(jí)電容器的電壓窗口調(diào)節(jié)為-0.5～0.5V,將0.39 molL-1的FAS添加到1 mol L-1 H2S04電解液中,在電流密度為10Ag-1時(shí)超電容產(chǎn)生1499Fg-1...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 超級(jí)電容器的簡(jiǎn)介
        1.1.1 超級(jí)電容器的分類(lèi)及原理
    1.2 電極材料-炭材料
        1.2.1 炭基電極材料的簡(jiǎn)介
        1.2.2 多孔炭材料的合成方法
    1.3 電解液及氧化還原型電解液添加劑
    1.4 本論文的選題背景
    1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法及原理
    2.1 主要試劑及儀器
    2.2 材料結(jié)構(gòu)的表征
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 工作電極的制備
        2.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.3 恒電流充放電測(cè)試
        2.3.4 交流阻抗測(cè)試
第三章 硫酸亞鐵銨電解液添加劑對(duì)超電容性能影響研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 二維多孔炭材料的合成過(guò)程
        3.2.2 工作電極的制備
        3.2.3 氧化還原電解液的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 FESEM和HRTEM測(cè)試分析
        3.3.2 XRD、拉曼和氮?dú)馕綔y(cè)試分析
        3.3.3 電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果與討論
    3.4 結(jié)論
第四章 二元氧化還原添加劑對(duì)二維炭基超電容性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 二維炭材料的合成
        4.2.2 電極的制備
        4.2.3 氧化還原電解液的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 FESEM和HRTEM測(cè)試分析
        4.3.2 XRD、拉曼和氮?dú)馕綔y(cè)試分析
        4.3.3 二元氧化還原添加劑的設(shè)計(jì)思路
        4.3.4 電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果與討論
    4.4 結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 本論文創(chuàng)新之處
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄一 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：3867118