發(fā)布時(shí)間：2022-02-23 05:23

　　超級(jí)電容器是一種綠色環(huán)保的新型儲(chǔ)能裝置,在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。電極材料作為超級(jí)電容器的核心,決定了超級(jí)電容器的性能。多孔炭材料由于具有比表面積高、化學(xué)穩(wěn)定性好、電導(dǎo)率高以及成本低廉等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器電極材料。電容器用的多孔炭材料主要包括活性炭、碳?xì)饽z、石墨烯、碳納米管（CNTs）和納米炭纖維（CNFs）等。近十年以來,采用電紡技術(shù)制備的納米炭纖維（ECNFs）因?yàn)榫哂屑{米尺度、自支撐結(jié)構(gòu)以及制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。為了提高電紡納米炭纖維電極的電容性能,研究者們把目光聚集在提高孔隙率和比表面積方面。在各種嘗試中,向紡絲原液引入模板和進(jìn)行后期活化是普遍被采用的方式,但是它們普遍存在工藝繁瑣的問題。為了簡化工藝,本文則采用直接向紡絲溶液中引入多孔納米炭的方法,把零維多孔炭黑（CB）引入到紡絲液中,通過靜電紡絲、預(yù)氧化和一步炭化直接制備出多孔納米炭纖維,并對(duì)其進(jìn)行電化學(xué)性能測試。主要研究結(jié)果如下:（1）將改性炭黑（MCB）加入到PVP/乙醇紡絲溶液中,經(jīng)過靜電紡絲、預(yù)氧化和一步炭化后直接制備出多孔納米炭纖維膜。調(diào)整改性炭黑/PVP質(zhì)量比,最大可達(dá)到1.5:1。改性炭黑摻... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２超級(jí)電容器的應(yīng)用領(lǐng)域??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｆｉｅｌｄｓ?ｏｆ?ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ??

料一般相同，使用的都是炭材料，后者的電極材料通常是一極用純炭材料而另一??極使用能夠發(fā)生氧化／還原反應(yīng)的活性材料。從超級(jí)電容器整體的外觀形狀及加??工制造工藝來分，可以分為紐扣型、方形及圓柱形三類。具體分類如圖１－３所示??［１５］。??（＾；能機(jī)理解液類裝結(jié)構(gòu)和期??／?＼?／?ｉ?１?＼?／?＼?／１?＼??￣?￣?ｎｎｐｎｉｗｉｉ？：｜?￣￣｜｜￣｜｜￣｜｜￣??ｎ?ｆ?＾?＾?對(duì)?Ｓ?包丨?；．?Ｍ??：�。�?＾?＾?％?｜?Ｓ?％?Ｈ??Ｉ?ｔ?Ｉ?Ｉ?＾?＾?Ｉ?｜?１?？?＾??ｊ?□?ｉｌｉｉＭＵ?□?１Ｕ?［�。�?ｌＪ??圖１－３超級(jí)電容器的分類示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ??１．２．２超級(jí)電容器的發(fā)展??超級(jí)電容器從出現(xiàn)至今已經(jīng)很久了。在１８７９年，科學(xué)家亥姆霍茨首次提出??平板電容器模型。其理論基礎(chǔ)為電化學(xué)電極界面的雙電層現(xiàn)象［１６，１７］，即在相應(yīng)??濃度的電解液中，電極和電解液之間的界面會(huì)出現(xiàn)雙電層，其電容遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通??靜電電容。從此，人們開始了雙電層電容器的探索開發(fā)之路。１９７８年，日本電??氣股份有限公司（ＮＥＣ）生產(chǎn)出第一個(gè)“超級(jí)電容器”，之后形成了大規(guī)模系統(tǒng)??化的生產(chǎn)。隨著新材料的不斷發(fā)現(xiàn)和制備工藝的不斷完善，超級(jí)電容器的產(chǎn)品質(zhì)??３??

又叫做法拉第準(zhǔn)電容，所用的電極材料通常是電活性物質(zhì)，電容的??大小與電極的充電電位有關(guān)，它是電化學(xué)活性物質(zhì)發(fā)生高度可逆的氧化／還原反??應(yīng)產(chǎn)生的，工作原理如圖１－５所示。其與雙電層儲(chǔ)能機(jī)制相比，有很大不同，雙??電層電容來自于簡單的靜電吸脫附過程，而贗電容則來自于高度可逆的氧化還原??反應(yīng)，其不僅存在于電極和電解液表面，而且還可以產(chǎn)生于整個(gè)電極內(nèi)部。因此，??與雙電層電容器相比，贗電容的電容量和能量密度要高得多［２８］。??６??


本文編號(hào)：3640957