能源是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),而能量高效存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的核心問題之一。超級(jí)電容器作為一種新型的能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換裝置,擁有快速充放電,高功率密度以及循環(huán)性能優(yōu)越等一系列優(yōu)點(diǎn)。在便攜式電子產(chǎn)品,醫(yī)療設(shè)備以及混合動(dòng)力汽車等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景�；诓煌膬�(chǔ)能機(jī)制,超級(jí)電容器電極材料可分為兩類,一類是以石墨烯為代表的雙電層電極材料,具有倍率高和循環(huán)性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),但比電容值偏低；另一類是以聚苯胺為代表的贗電容電極材料,其優(yōu)點(diǎn)為比電容值高,缺點(diǎn)是倍率性能差。為了充分發(fā)揮以上兩種材料的優(yōu)點(diǎn)并彌補(bǔ)其缺點(diǎn),本論文將聚苯胺與石墨烯進(jìn)行復(fù)合并用作超級(jí)電容器電極材料,旨在通過復(fù)合后的協(xié)同效應(yīng)提高復(fù)合材料的電化學(xué)性能。具體研究?jī)?nèi)容如下：（1）將植酸作為交聯(lián)劑引入聚苯胺和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑過程中,得到聚苯胺/石墨烯復(fù)合材料。通過場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（FESEM）和透射電鏡（TEM）表征,發(fā)現(xiàn)植酸的加入有利于形成聚苯胺/石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。接著將得到的復(fù)合材料用于超級(jí)電容器性能測(cè)試,由于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在,為離子擴(kuò)散和電子轉(zhuǎn)移提供了較短的路徑,復(fù)合材料表現(xiàn)出較優(yōu)異的比電容。進(jìn)一步優(yōu)化材料制... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 超級(jí)電容器的儲(chǔ)能原理
        1.1.1 雙電層電容器
        1.1.2 贗電容電容器
    1.2 超級(jí)電容器常用的電極材料
        1.2.1 電層電容器的電極材料
        1.2.2 贗電容電容器電極材料
    1.3 聚苯胺/石墨烯復(fù)合電極材料的制備與性能研究進(jìn)展
        1.3.1 原位化學(xué)氧化聚合法
        1.3.2 原位電聚合法
        1.3.3 自組裝聚合法
        1.3.4 界面聚合法
    1.4 超級(jí)電容器的其他組成部分
        1.4.1 電解質(zhì)
        1.4.2 集流體
    1.5 超級(jí)電容器的評(píng)價(jià)
    1.6 本論文的思路以及研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 表征方法
        2.2.1 紫外可見吸光光度計(jì)(UV-vis)
        2.2.2 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.5 激光顯微拉曼光譜儀(Raman)
        2.2.6 傅里葉紅外光譜(FTIR)
        2.2.7 電化學(xué)測(cè)試
3 聚苯胺與石墨烯復(fù)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其超級(jí)電容器性能研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 氧化石墨的制備
        3.2.2 以植酸為交聯(lián)劑的聚苯胺/石墨烯復(fù)合材料的制備
        3.2.3 電極片的制備及組裝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 植酸對(duì)于復(fù)合材料性能的影響
        3.3.2 GO的還原時(shí)間對(duì)復(fù)合材料性能的影響
        3.3.3 聚苯胺用量對(duì)復(fù)合材料的影響
        3.3.4 聚合時(shí)間對(duì)復(fù)合材料的電化學(xué)性能的影響
        3.3.5 復(fù)合材料的循環(huán)穩(wěn)定性
    3.4 本章小結(jié)
4 聚苯胺/石墨烯柔性復(fù)合材料的構(gòu)筑及其超級(jí)電容器性能研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 SGF的制備
        4.2.2 PANI/SGF復(fù)合材料的制備
        4.2.3 PANI/SGH復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 石墨烯片層間限域空間的形成
        4.3.2 PANI/SGF復(fù)合材料的構(gòu)筑
        4.3.3 PANI/SGF復(fù)合材料的電化學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超級(jí)電容器的原理及應(yīng)用[J]. 陳英放,李媛媛,鄧梅根.  電子元件與材料. 2008(04)



本文編號(hào)：3591349