人類社會發(fā)展對化石燃料的高度依賴,引發(fā)了能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖等一系列問題。為了改善這種局面,人們越來越重視對環(huán)境友好、可持續(xù)能源的利用,以及高效的能源轉(zhuǎn)化和儲存設(shè)備的開發(fā)。在眾多儲能設(shè)備中,超級電容器由于具備充放電速率快、循環(huán)壽命長、功率密度大以及環(huán)保安全等優(yōu)點被研究者們所青睞。而電極材料作為超級電容器的重要組成部分,其組分和結(jié)構(gòu)設(shè)計與超級電容器的電化學(xué)性能息息相關(guān),因而成為了近年來的研究熱點。從結(jié)構(gòu)上看,納米材料的出現(xiàn)為電極材料的發(fā)展尋找到了新的突破點,其中,一維靜電紡納米纖維因具有較高比表面積和較大長徑比,有利于促進電子傳輸和離子擴散,而成為一種可塑性很強的結(jié)構(gòu)類型。從其成分來看,除了碳材料、金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物等較為典型的電極材料外,金屬硫化物/硒化物/磷化物、金屬有機骨架化合物（MOF）和MXene等一系列電極材料也展現(xiàn)出巨大潛力。然而,單一材料在某些方面所呈現(xiàn)出的局限性,促使不同材料間的復(fù)合成為了構(gòu)筑高性能電極材料的必然趨勢。本論文以納米纖維基復(fù)合材料為研究對象,將一維靜電紡納米纖維作為基底與多種贗電容材料進行復(fù)合,并通過對材料活性組分及形貌結(jié)構(gòu)的調(diào)控,對電極材料的... 

【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

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

不同儲能設(shè)備能量密度與功率密度的比較圖

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文6所展現(xiàn)的不同電化學(xué)性能優(yōu)勢可以發(fā)揮協(xié)同作用，有利于增強混合超級電容器的功率密度、能量密度以及循環(huán)穩(wěn)定性能。因此，相比于雙電層電容器和贗電容器，混合型超級電容器通常展現(xiàn)出更高的功率密度和能量密度。與此同時，混合超級電容器的功率密度與傳統(tǒng)電容器相比較低，但仍能達(dá)到燃料電池和二次電池功率密度的上限。Figure1.4Schematicdiagramofahybridsupercapacitor.CitedfromRef.[20].圖1.4混合電容器的示意圖。1.1.3超級電容器性能參數(shù)及影響因素電極、電解質(zhì)、隔膜和集流體是超級電容器的主要組成部分。超級電容器的電化學(xué)性能與各部分的選擇和相互之間的連接有相關(guān)，受電極材料和電解質(zhì)性能的影響最大。電化學(xué)性能測試體系大致分為兩種：三電極測試體系和兩電極測試體系。其中，三電極測試體系更適用于探究電極材料的電化學(xué)性能，而兩電極測試體系與實際的超級電容器設(shè)備更為接近。兩種測試體系所包含的測試主要有：循環(huán)伏安（CV）測試，恒流充放電（GCD）測試，以及電化學(xué)阻抗譜（EIS）測試。通過對時間、電流和電壓的探測并按照相應(yīng)的計算公式可以獲得衡量超級電容器性能的一系列指標(biāo)，如比電容、倍率性能、電化學(xué)阻抗、能量密度、功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性、庫倫效率等。Figure1.5詳細(xì)展示了超級電容器的重要性能指標(biāo)、測試途徑以及影響因素。其中，能量密度、功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性是評價超級電容器實際應(yīng)用價值的重要指標(biāo)。1.1.3.1能量密度和功率密度

超級電容器的主要性能參數(shù)、測試方法和主要影響因素

【參考文獻】：
期刊論文
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