超級電容器根據(jù)不同的工作機(jī)制可分為電雙層電容器(EDLCs)和贗電容器。在EDLCs中,電荷存儲在電極與電解質(zhì)間的界面處,形成電雙層。贗電容器電極的電活性部位經(jīng)常伴隨著可逆的氧化還原反應(yīng),與典型的法拉第電荷轉(zhuǎn)移過程相關(guān)。EDLCs的充放電機(jī)制使其具有充放電過程快、循環(huán)壽命長、倍率性能好、功率密度高(>10 kw kg^-1)等優(yōu)點(diǎn),因此這種超級電容器是便攜式電子設(shè)備、冷起動助手和電動汽車等領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿Φ睦硐雰δ芷骷�。本文主要圍繞EDLCs電極材料開展研究。在EDLCs中,碳材料具有比表面積大、電導(dǎo)率高、穩(wěn)定性好、來源豐富等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有前途的電極材料。比如介孔碳、活性炭、碳納米管、石墨烯等已被廣泛用于EDLCs。近年來,超級電容器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使人們對碳材料的性能提出了更高的要求。為此,本實(shí)驗(yàn)為超級電容器制備了一種粒徑為400 nm的實(shí)心碳球(SCS)電極,并通過循環(huán)伏安、恒電流充放電、電化學(xué)阻抗等手段表征了這種電極材料的電化學(xué)行為。這種碳球在酸性電解液中的比容量達(dá)到166.5 F g^-1。為了提高SCS的電化學(xué)性能,通過改變...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1雙電層電容器的充放電過程示意圖

這類電容器中，沒有電子交換，也沒有法拉第儲能反應(yīng)，因此這種電容器有良的循環(huán)壽命。獲得極高容量的關(guān)鍵是電極較大的比表面積。比容量可根據(jù)下列式計(jì)算(1)：83–85。IΔtC=(1)ΔVm其中C是比電容，Δt是放電時(shí)間(s)，I是恒流充放電電流，ΔV是恒流充放(V....

圖3-1（a）（b）（c）分別為SCS-250,SCS-400,SCS-550的SEM圖；（d）（e）（f）分別為SCS-250,SCS-400,SCS-550的TEM圖

本實(shí)驗(yàn)使用的是1MH2SO4電解液。量取一定量的濃硫酸和蒸餾水，配的H2SO4溶液。（3）測試方法以SCS為例，利用三電極體系（工作電極：SCS；輔助電極：鉑片電極電極：Hg/Hg2SO4電極），在1M的H2SO4電解液中，對電極材料進(jìn)行了CS、I-V、GC....

圖3-2(a)(c)分別為SCS-250，SCS-550的氮?dú)馕?脫附等溫線;(b)(d)直徑為分別為SCS-250，SCS-550基于BJH方法的孔徑分布圖

圖3-2(a)(c)分別為SCS-250，SCS-550的氮?dú)馕?脫附等溫線;(b)(d)直徑為分別為SCS-250，SCS-550基于BJH方法的孔徑分布圖3.3.3循環(huán)伏安表征（CV）為了測試不同粒徑SCS在1MH2SO4電解液中的電化學(xué)性....

圖3-3a，b分別為在不同的掃描速率下SCS-250、SCS-550電極的CV圖

b分別為在不同的掃描速率下SCS-250、SCS-550電極的CV圖圖3-3c100mvs1掃描速率下，SCS-250nm、SCS-400nm和SCS-400nm電極的CV圖3.3.4電化學(xué)阻抗表征（EIS）圖3-4中示出了SCS-250、SC....

本文編號：3931371