石墨烯及MXene等二維材料由于具有高導(dǎo)電性、高比表面積等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是超級(jí)電容器的理想電極材料,本文以石墨烯和MXene作為基體制備了氮磷共摻雜碳微球/石墨烯、氫醌復(fù)合石墨烯凝膠以及氮摻雜MXene三種電極材料,并研究了它們的電化學(xué)性能。通過水熱處理制得了氮磷共摻雜的碳微球/還原氧化石墨烯納米復(fù)合材料。所制備的納米復(fù)合材料具有604.3 m²/g的比表面積,并且由微孔、中孔和大孔組成分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)。當(dāng)將其應(yīng)用于KI/H₂SO₄氧化還原電解質(zhì)中時(shí),在2 A/g下其比電容性能為654 F/g的,在402 W/kg的功率密度下能量密度為14.5 Wh/kg。即使在20 A/g的高電流下,仍可保持318 F/g的比電容,功率密度為3984 W/kg,能量密度為7.0 Wh/kg。以水熱法制備氫醌改性的石墨烯凝膠作為陰極,非原位摻雜制得的氮摻雜MXene作為陽極,將兩種材料應(yīng)用于具有寬電壓窗口的全固態(tài)非對(duì)稱超級(jí)電容器。選擇具有高電勢(shì)的氫醌改性的石墨烯凝膠作為陰極材料,具有低放電電視的氮摻雜MXene作為陽極材料。所組裝的非對(duì)稱器件在... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

燃料電池、傳統(tǒng)電池、傳統(tǒng)電容器以及超級(jí)電容器的性能

第1章緒論-3-圖1-2雙電層電容器儲(chǔ)能機(jī)理[11](2)贗電容，又稱為法拉第電容，它是依靠電極材料的可逆氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電荷的目的。由于氧化還原反應(yīng)中，一個(gè)分子的反應(yīng)往往可以轉(zhuǎn)移數(shù)個(gè)電荷，因此贗電容電容器一般具有較雙電層電容器高的多的能量密度。同時(shí)，由于這一過程為化學(xué)過程，氧化還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)較物理吸附慢得多，贗電容電容器的功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性比雙電層電容器差。圖1-3贗電容電容器儲(chǔ)能機(jī)理[12](3)結(jié)合兩種類型的能量存儲(chǔ)方法(雙電層和贗電容)而產(chǎn)生的第三類電容器被稱為混合型超級(jí)電容器[13]。與其他兩種類型不同的是，混合超級(jí)電容器通常使用不同

第1章緒論-3-圖1-2雙電層電容器儲(chǔ)能機(jī)理[11](2)贗電容，又稱為法拉第電容，它是依靠電極材料的可逆氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電荷的目的。由于氧化還原反應(yīng)中，一個(gè)分子的反應(yīng)往往可以轉(zhuǎn)移數(shù)個(gè)電荷，因此贗電容電容器一般具有較雙電層電容器高的多的能量密度。同時(shí)，由于這一過程為化學(xué)過程，氧化還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)較物理吸附慢得多，贗電容電容器的功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性比雙電層電容器差。圖1-3贗電容電容器儲(chǔ)能機(jī)理[12](3)結(jié)合兩種類型的能量存儲(chǔ)方法(雙電層和贗電容)而產(chǎn)生的第三類電容器被稱為混合型超級(jí)電容器[13]。與其他兩種類型不同的是，混合超級(jí)電容器通常使用不同

【參考文獻(xiàn)】：
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