目前,不可再生化石資源的大量消耗引起環(huán)境的日益惡化、災(zāi)難性氣候頻出,開發(fā)可再生綠色能源已經(jīng)成為世界各國亟待解決的問題。近幾年,風(fēng)能、光能已經(jīng)成為最有產(chǎn)業(yè)化希望的新能源,但是,由于自然風(fēng)力和太陽光的不穩(wěn)定性成為新能源行業(yè)發(fā)展的最大障礙。因此,有效的儲(chǔ)能材料和儲(chǔ)能裝置是走出困境的關(guān)鍵技術(shù)。超級電容器具有功率大、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是目前最有前景的儲(chǔ)能設(shè)備之一。而提高能量密度的關(guān)鍵在于優(yōu)化電容器電極材料。本論文旨在通過研究電容炭的制備方法改善其電化學(xué)性能,進(jìn)而提高其能量密度。本論文采用水解-活化兩步法制備了生物質(zhì)基電容炭;并對其進(jìn)行了氮摻雜改性和TiO₂負(fù)載改性處理,改善了生物質(zhì)基電容炭的電化學(xué)性能。水解步驟產(chǎn)生的水解液可用作生產(chǎn)糠醛的原料,減少了廢液的排放。本論文的具體研究成果如下:1.水解-活化兩步法制備玉米芯基活性炭、稻殼基活性炭和桔子皮基活性炭。水解-活化兩步法制備玉米芯基活性炭的碘吸附值達(dá)到1726.5 mg?g^-1,活性炭的粗產(chǎn)率為16.2%。在水解過程中,玉米芯結(jié)構(gòu)中的半纖維素被水解,形成結(jié)構(gòu)松散的水熱炭前驅(qū)體,因此,活化劑KOH... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

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各種電化學(xué)能量儲(chǔ)存裝置的Ragone圖[2]

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文2圖1.1各種電化學(xué)能量儲(chǔ)存裝置的Ragone圖[2]如圖1.2所示，超級電容器按儲(chǔ)能機(jī)理可分為雙電層電容器、贗電容電容器和非對稱電容器。雙電層電容器是通過電極表面與電解液間形成雙電層儲(chǔ)存能量，電極材料可以是活性炭、炭纖維/炭納米管及石墨烯等。贗電容電容器是通過電極表面發(fā)生的快速的氧化還原反應(yīng)儲(chǔ)存能量，電極材料主要是金屬氧化物、貴金屬和導(dǎo)電聚合物。非對稱電容器分為電容型電容器和混合型電容器。前者的兩個(gè)電極中一個(gè)電極采用雙電層儲(chǔ)能材料，另一電極采用贗電容儲(chǔ)能材料，后者一個(gè)電極通過電池式的法拉第過程儲(chǔ)存電荷，另一個(gè)電極儲(chǔ)存電荷基于電容機(jī)理。雙電層電容器和贗電容電容器的工作原理見圖1.3[3]和圖1.4[4,5]。圖1.2超級電容器的分類

第一章緒論3(a)Helmholtz模型；(b)Gouy-Chapman模型；(c)Stern模型圖1.3雙電層電容器的工作原理[3]圖1.4贗電容電容器的工作原理[4,5]1.2雙電層電容器及電極材料雙電層電容器（EDLCs）是最簡單，也是最可商業(yè)化的超級電容器。EDLCs是由兩個(gè)炭基電極、電解液和絕緣隔膜構(gòu)成，電荷存儲(chǔ)是通過靜電電荷吸附在電極和電解質(zhì)之間的界面完成的[6-8]。EDLCs的顯著特點(diǎn)是在電極與電解質(zhì)的界面之間無電荷轉(zhuǎn)移，即沒有法拉第反應(yīng)[9]。當(dāng)超級電容器充電時(shí)，電子被迫通過外部電路從正極到負(fù)極。結(jié)果，電解質(zhì)中的陽離子集中在負(fù)極上，陰離子集中在正

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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