經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和人們對(duì)美好生活的向往使得能源短缺問(wèn)題越來(lái)越突出。當(dāng)今社會(huì)發(fā)展所使用的主流能源依然是石油、煤炭、天然氣等化石能源,隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重,開(kāi)發(fā)清潔、可持續(xù)的能源來(lái)代替化石燃料迫在眉睫。隨著由風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能等可再生能源所產(chǎn)生的電能被應(yīng)用在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,人們對(duì)電能的快速存儲(chǔ)提出更高要求,超級(jí)電容器以其高功率密度、極短充電時(shí)間、超長(zhǎng)的循環(huán)壽命和強(qiáng)環(huán)保性能等特點(diǎn)在能量存儲(chǔ)領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的進(jìn)一步普及,人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和綠色能源越來(lái)越重視,除了以上可再生能源外,氫能作為新型能源,以其高能量密度、循環(huán)可再生和環(huán)境友好等特點(diǎn),且與燃料電池技術(shù)的結(jié)合可以直接應(yīng)用于現(xiàn)有的電氣設(shè)備,成為未來(lái)社會(huì)代替化石能源最具潛力的新型能源。電解水制氫技術(shù)是目前最優(yōu)的方式之一,目前的電催化產(chǎn)氫電極主要利用貴金屬Pt,其低儲(chǔ)量和高價(jià)格極大地限制了電催化產(chǎn)氫技術(shù)在未來(lái)實(shí)際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。因此,基于超級(jí)電容器和電催化產(chǎn)氫技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景,對(duì)高性能、低成本的超級(jí)電容器電極材料和非貴金屬電催化產(chǎn)氫電極的探索和設(shè)計(jì)成為能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化的重要前提,對(duì)實(shí)現(xiàn)電能快速存儲(chǔ)... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：174 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２電催化分解水裝置圖［ｌ６］??１．１．２超級(jí)電容器的基本原理??

山東大學(xué)博士學(xué)位論文??展與突破。因此，探索和發(fā)展高活性和高穩(wěn)定性的電極材料成為能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化??領(lǐng)域的首要任務(wù)。??贏?ｎ／ｗ－??Ｈｙｄｒｏｇｅｎ?■?＋?Ｏｘｙｇｅｎ??Ｃａｔｈｏｄｅ?Ａｎｏｄｅ?Ｈ??ＨｙｄｒｏＱｏｎ?Ｏｘｙｇｅｎ??Ｂｕｔｂｌｅｓ?％?Ｂｕｂｂｌｅｆｉ??圖１．２電催化分解水裝置圖［ｌ６］??１．１．２超級(jí)電容器的基本原理??１．１．２．１超級(jí)電容器的分類??Ｓｕｐｅｒｃａｐａａｔｏｒｓ????■?Ｉ?，??Ｉ?１?Ｉ??！?ＥＯｌＣｓ?Ｉ?１?Ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｒｔｏｒｓ?｜?［?Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ?ｓｕｐｅｒｃａｐａｏｔｏｒｓ?ｊ??Ｊ?ＡｄＬ－ｖａＭ?Ｃｊｒｂｏｎ?（ＡＣ）??Ｊ?Ｃａｒｂｏｎ?１?Ｉ?＊?１??ＪＧｒａｐｎｅｎｅ?Ｉ?｜?Ｉ??〇?１??Ｉ＇Ｔ—ＩＴＴ－?＂Ｉ???ｊ?｜?１?Ｃ？ｐａｃｔｖ？＾ｃ？ｐ＊ｃｉｉｒｖ？?ＦＡｒａｄａ＞ｃｃ？ｐ？Ｃｉｔｉｖ？?ｉ??：?１?Ｍｅ？ａｌ〇？Ｋ＜ｅ？?｜?ｉ?ＮｏＷｅ?ｍｅｔａ？ｓ?（Ｃ？ｐａｃ？＞ｖｅ?｜：?（Ｈｙｂｎｄ?ｃａｐａｏｔｏｒｓ）?｜???ｙｍＣｆ！?１?ＪＢｍａｓｓｔｅＭｎＯ；?ｊ?Ｈｏｎ?Ｐｉ?—ｙｒｔｗｅｆｒ？ｃ?？ｕｐｅｒｃａｐａｅｉｔｏｆ？）［??ＪＰｆｌｏｎＡ４＜?Ｉ?「Ｉ?ｕ?ｉ???ＪＰＥＤＯＴＰＳＳ?Ｊ？，ｃ?Ｃ＊ｔｗ＼ｆｔｏｗ?［?ＭｗａＮｏｆｔ?ｃ＊ｐ＞ｃａ〇ｒ＞?］?Ｒ＊ｄｏａ－＾ｃ＊〇ｆｙｔ？?Ｉ?［ＢａＢａｎＭａｐａｃＭｎ??ＪＡＯ＾ＴｋＯ，，?ＩＣ＊＃ａ，ＯＴ?丨?ｉ？＊＾？Ｗ�。悖蓿幔颍螅�??Ｊ?Ａ

處，ＥＤＬＣｓ主要的電極材料包括：多孔碳材料、金屬氧化物以及導(dǎo)電聚合物。??現(xiàn)如今研宄的超級(jí)電容器與傳統(tǒng)電容器的充放電機(jī)理和工作原理相似，但是其性??能比傳統(tǒng)電容器提升了?１〇５倍甚至更高，這一現(xiàn)象歸因于活性電極材料的比表面??積提高了?１０００倍，納米級(jí)介電距離以及與快速法拉第贗電容的復(fù)合。［３５＾２１因此，??每臺(tái)超級(jí)電容器設(shè)備甚至可以存儲(chǔ)幾千法拉，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)電容器存儲(chǔ)的微法拉??或毫法拉。??超級(jí)電容器的儲(chǔ)能機(jī)理一般分為兩種：雙電層電容（ＥＤＬＣｓ）儲(chǔ)能和贗電容??儲(chǔ)能，如圖１．４所示。１９１??ｅｄｌｃ?Ｆｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔｏｒ??ａ?丨?ｂ?ｃ?ｄ??Ｕｎｄｅｒｐｏｔｅｎｔｉａｌ?Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ?Ｒｅｄｏｘ?Ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?Ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ?Ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ??Ｍ?＋?ｊｒｚｅ＿?Ｃ?？?Ｍ?Ｏｘ?＋?７＜？＋?＋?７ｅ￣?？－？?ＲｅｄＣｙ?ＭＡｙ?＋?ｘＬｉ＊?＋?ｘｅ￣?ＬｉｘＭＡｙ??Ｅｉｏｃｔｒｏｔｙｌｅ??Ｃａｒｂｏｎ?Ｍａｔｅｒｉａｌ?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?Ｒｅｄｏｘ－ａｃｔｉｖｅ?Ｅｔｅｃｌｒｏｌｙｔｅ?Ｒｅｄｏｘ－ａｃｔｉｖｅ?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ??Ｎｏｂｌｅ?Ｍｅｔａｌ?Ｍａｔｅｒｉａｌｓ?Ｍａｔｅｒｉａｌｓ??＾?＾?？?？?＊?？??ｉ?ｉＩａ?：?Ｈ－；??４??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?Ｄｏｕｂｌｅ?Ｌａｙｅｒ?Ａｂｓｏｒｂｅｄ?Ａｔｏｍｓ?Ｃａｔｉｏｎｓ??Ｉｏｎｓ?，ｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?Ｕ?＊°ａ??圖１．４不同電容（雙電層電容和贗

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Electrodes based on nano-tree-like vanadium nitride and carbon nanotubes for micro-supercapacitors[J]. Nadir Ouldhamadouche,Amine Achour,Raul Lucio-Porto,Mohammad Islam,Shahram Solaymani,Ali Arman,Azin Ahmadpourian,Hamed Achour,Laurent Le Brizoual,Mohamed Abdou Djouadi,Thierry Brousse.  Journal of Materials Science & Technology. 2018(06)
[2]通過(guò)噻吩吸附制備可控表面形貌的MoS2及其HDS和HER催化活性研究（英文）[J]. 劉思嘉,張?chǎng)?張傑,雷志剛,梁鑫,陳標(biāo)華.  Science China Materials. 2016(12)
[3]Preparation of 3D graphene-based architectures and their applications in supercapacitors[J]. Zhuxian Yang,Sakineh Chabi,Yongde Xia,Yanqiu Zhu.  Progress in Natural Science:Materials International. 2015(06)



本文編號(hào)：3588661