論文將石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)代替商品化導(dǎo)電炭黑(CB)用作新型納米尺寸(～10nm)的導(dǎo)電劑,制備具有良好導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的活性炭基電極,考察石墨烯表面性質(zhì)對(duì)電極的電化學(xué)儲(chǔ)能特性的影響。同時(shí),以氧化石墨烯為前驅(qū)體,復(fù)合表面活性劑,通過(guò)噴霧造粒-熱還原法制備還原氧化石墨烯微花,研究材料的晶體層間結(jié)構(gòu)、含氧官能團(tuán)和缺陷等與電化學(xué)性能之間的“構(gòu)效關(guān)系”,確定出適用于電容器電解液存儲(chǔ)和鋰離子脫嵌的最佳結(jié)構(gòu)。具體研究?jī)?nèi)容如下:首先將不同添加量的GQDs作為新型納米級(jí)導(dǎo)電劑,與活性炭(AC)采用直接液相復(fù)合(AC-G)和熱還原復(fù)合(AC-HG)兩種方式,分別制備具有良好導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的系列電極,考察了兩種復(fù)合方式對(duì)活性炭電極結(jié)構(gòu)特性與雙電層電容性能的影響。結(jié)果表明:(1)添加1wt%GQDs的AC電極呈現(xiàn)出優(yōu)異的比電容和倍率性能,當(dāng)電流密度從0.1Ag^-1增加到1OAg^-1,其比電容由110Fg^-1降到85Fg^-1;明顯優(yōu)于添加10 wt%CB的AC電極(100 F g^-1降為65 F g^-...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器研究概況
        1.2.1 超級(jí)電容器儲(chǔ)能機(jī)理及分類(lèi)
        1.2.2 超級(jí)電容器的材料及組成
    1.3 鋰離子電池研究概況
        1.3.1 鋰離子儲(chǔ)能機(jī)理
        1.3.2 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
    1.4 石墨烯的研究概況
        1.4.1 石墨烯的簡(jiǎn)介
        1.4.2 石墨烯在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
        1.4.3 石墨烯在鋰離子電池中的應(yīng)用
    1.5 噴霧造粒法簡(jiǎn)述
    1.6 本論文選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料與實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 原料來(lái)源
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器和設(shè)備
    2.2 材料結(jié)構(gòu)與形貌表征
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 拉曼光譜分析(Raman)
        2.2.3 透射電鏡(TEM)
        2.2.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.5 元素分析
        2.2.6 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.7 紅外光譜分析(FTIR)
        2.2.8 熱重分析(TG)
        2.2.9 比表面積及孔結(jié)構(gòu)分析
    2.3 紐扣電容器/半電池的組裝
        2.3.1 紐扣電容器的組裝
        2.3.2 紐扣鋰離子半電池的組裝
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 恒電流充放電測(cè)試(GCD)
            2.4.1.1 電容器的恒電流充放電測(cè)試
            2.4.1.2 鋰離子半電池的恒電流充放電測(cè)試
        2.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
            2.4.2.1 超級(jí)電容器的循環(huán)伏安測(cè)試
            2.4.2.2 鋰離子半電池的循環(huán)伏安測(cè)試
        2.4.3 交流阻抗測(cè)試(EIS)
            2.4.3.1 超級(jí)電容器的交流阻抗測(cè)試
            2.4.3.2 鋰離子半電池的交流阻抗測(cè)試
第三章 石墨烯量子點(diǎn)用作活性炭基電容器導(dǎo)電劑的性能研究
    3.1 引言
    3.2 復(fù)合電極的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 形貌表征
        3.3.2 結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 電化學(xué)性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 還原氧化石墨烯微花的制備及電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        4.2.1 氧化石墨烯微花的制備
        4.2.2 還原氧化石墨烯微花的制備
        4.2.3 電極制備和器件組裝
    4.3 石墨烯微花的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        4.3.1 TG和FTIR分析
        4.3.2 SEM和TEM分析
        4.3.3 XRD和Raman分析
        4.3.4 XPS和元素分析測(cè)試
    4.4 超級(jí)電容器電化學(xué)性能表征
        4.4.1 恒流充放電測(cè)試
        4.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.4.3 交流阻抗測(cè)試
    4.5 鋰離子電池電化學(xué)性能表征
        4.5.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.5.2 恒流充放電測(cè)試
        4.5.3 循環(huán)性能測(cè)試
        4.5.4 交流阻抗測(cè)試
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況
致謝



本文編號(hào)：3934866