發(fā)布時間：2022-01-11 18:36

　　超級電容器是一種新型的儲能裝置,與其他儲能器件相比它具有充電速度快,循環(huán)使用壽命長,能量轉換效率高等特點,廣泛應用于工業(yè)、軍事等領域。超級電容器電容性能的提高主要在于優(yōu)異的電極材料的開發(fā),而電極材料的導電性和離子在材料內部的擴散性是影響電容性能的最主要因素。氧化石墨烯（GO）是一種擁有一些石墨烯特性的多層或單層的片狀碳材料。由于GO片層之間排列的規(guī)整性,所以GO擁有良好的離子擴散性,是一種優(yōu)良的電極材料,但是在制備GO的過程中GO分子在范德華力的作用下會出現(xiàn)不可避免的團聚和堆疊,從而導致電化學性能的降低。石墨纖維具有良好的導電性并且擁有三維網狀結構,將其與GO復合能夠提升材料的能量密度和功率密度,是一種能夠發(fā)揮出復合材料優(yōu)良電化學性能的有效方法。電泳沉積是合成微納米材料的一種方法,是指膠體粒子在電場作用下發(fā)生定向移動在對電極表面沉積成膜的過程。在電泳沉積過程中把石墨纖維作為陽極,由于GO表面具有羥基、羧基等豐富的含氧基團,在電場的作用下會向陽極移動,從而合成氧化石墨烯/石墨纖維復合材料。因為GO在溶液中電離程度較小,導致其在石墨纖維上負載率較低,所以我們在go上引入na+以增加其負載率... 

【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 雙電層超級電容器
        1.2.2 贗電容超級電容器
    1.3 超級電容器的特點及應用
        1.3.1 超級電容器的特點
        1.3.2 超級電容器的應用
    1.4 超級電容器電極材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 碳材料
        1.4.2 金屬氧化物
        1.4.3 導電聚合物
    1.5 石墨烯簡介
        1.5.1 石墨烯結構與性質
        1.5.2 石墨烯的制備
    1.6 石墨烯及其復合材料在超級電容器電極材料上的應用
        1.6.1 石墨烯
        1.6.2 石墨烯與高分子復合材料
        1.6.3 石墨烯與炭黑復合材料
        1.6.4 石墨烯與碳納米管復合材料
        1.6.5 石墨烯與碳纖維復合材料
    1.7 課題的提出及研究內容
第二章 實驗試劑與表征手段
    2.1 主要原料與化學試劑
    2.2 主要實驗設備
    2.3 材料性能的表征方法
        2.3.1 物理性質表征
        2.3.2 負載率的表征
        2.3.3 電化學性能表征
第三章 電泳沉積法制備氧化石墨烯/石墨纖維及其形貌和結構的分析
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 氧化石墨烯的制備
        3.2.2 氧化石墨烯與石墨纖維復合材料的制備
        3.2.3 氧化石墨烯膜和GO-GFC的熱處理
    3.3 結果與討論
        3.3.1 負載率和電泳條件間的關系
        3.3.2 氧化石墨烯的形貌分析
        3.3.3 GO-GFC和GONa-GFC的形貌、結構及組成分析
    3.4 本章小結
第四章 GO-GFC和GONa-GFC的電化學性能分析
    4.1 引言
    4.2 不同電泳條件對復合材料的電化學性能的影響
        4.2.1 復合材料的循環(huán)伏安性能
        4.2.2 復合材料的恒電流充放電性能
    4.3 不同電流密度對復合材料電化學性能的影響
    4.4 負載率的變化對復合材料電化學性能的影響
    4.5 復合材料的循環(huán)性能測試
    4.6 r GO和r GO-GFC的電化學性能研究
    4.7 本章小結
第五章 結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間論文發(fā)表情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]水合肼還原氧化石墨烯的研究[J]. 肖淑華,沈明,朱沛英,張東.  材料開發(fā)與應用. 2011(02)
[3]二氧化釕/活性炭復合電極的制備及性能[J]. 甘衛(wèi)平,劉繼宇,師響,劉泓,李祥,馬賀然.  中南大學學報(自然科學版). 2011(02)
[4]石墨烯的氧化還原法制備及結構表征[J]. 楊勇輝,孫紅娟,彭同江.  無機化學學報. 2010(11)
[5]微波固相剝離法制備功能化石墨烯及其電化學電容性能研究(英文)[J]. 薛露平,鄭明波,沈辰飛,呂洪嶺,李念武,潘力佳,曹潔明.  無機化學學報. 2010(08)
[6]超級電容器的原理及應用[J]. 陳英放,李媛媛,鄧梅根.  電子元件與材料. 2008(04)
[7]超級電容器及應用探討[J]. 張琦,王金全.  電氣技術. 2007(08)
[8]超級電容器提供重要的高功率特性[J]. Robert Tressler.  電子產品世界. 2004(20)
[9]碳納米管用作超級電容器電極材料[J]. 王貴欣,瞿美臻,陳利,于作龍.  化學通報. 2004(03)
[10]熱解溫度對MnO2電容行為的影響[J]. 劉獻明,張校剛.  無機材料學報. 2003(05)

碩士論文
[1]納米四氧化三鈷系化合物的合成及其超級電容性能的研究[D]. 王習文.中南大學 2012
[2]石墨烯、石墨烯/碳納米管的制備及其超級電容器性能研究[D]. 葛士彬.哈爾濱工業(yè)大學 2009



本文編號：3583261