未來社會實現由油氣時代到可再生能源（太陽能、潮汐、風能等）時代的跨越,需要首先解決可再生能源不連續(xù)性以及不穩(wěn)定性所導致的難以大規(guī)模利用的瓶頸。高效的儲能器件的研制開發(fā)是解決這一瓶頸的關鍵。超級電容器作為一種新型的功率補償和儲能裝置,結合了傳統(tǒng)電容器與鋰離子電池的優(yōu)勢特點,既具有快速的充放電能力又具有較高的能量儲存密度,填補了兩種傳統(tǒng)技術間的空白,是高效儲能器件的重點發(fā)展對象之一。本論文旨在設計高性能的非對稱超級電容器電極材料,保證材料的容量的同時改善材料的循環(huán)性能,倍率性能,使其具有一定的應用價值。本文研究內容主要包括以下幾個方面:一,通過采用改進的磷化處理,在Co3O4納米片表面引入了磷酸根離子,有效提升表面反應活性,增強電化學電容性能。二,設計合成了多種石墨烯基電極材料,如分等級多孔石墨烯、三維多孔石墨烯電極。三,基于磷酸根離子改性氧化鈷正極和石墨烯負極組裝了非對稱超級電容器,并研究其電化學性能。本論文研究了一種磷酸根離子（H2PO4-、PO3-）對四氧化三鈷電極材料進行表面改性的方法,通過不同磷酸根離子對Co3O4超薄納米片電極進行表面改性。提出了改性過程中超薄納米片表面形貌演化... 

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 超級電容器工作原理
        1.2.2 超級電容器的分類
    1.3 超級電容器電極的優(yōu)化策略
        1.3.1 非金屬元素改性
        1.3.2 電極材料的納米結構化
        1.3.3 其他表面改性策略
    1.4 氧化鈷作為超級電容器電極材料的研究進展
    1.5 石墨烯作為超級電容器電極材料的研究進展
    1.6 本論文研究內容及目的
        1.6.1 研究內容
        1.6.2 研究目的
2 實驗設計與測試
    2.1 實驗試劑
    2.2 試驗儀器設備
3 Co_3O_4正極表面磷酸根離子改性
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 處理碳布
        3.2.2 合成Co_3O_4納米片陣列
        3.2.3 合成磷酸根離子摻雜的Co_3O_4納米片
    3.3 材料的電化學性能測試與分析
        3.3.1 材料表征
        3.3.2 電化學性能測試
    3.4 材料的儲能機理研究
    3.5 本章小結
4 石墨烯基負極材料研究
    4.1 引言
    4.2 三維石墨烯凝膠負極
        4.2.1 實驗部分
        4.2.2 材料的電化學性能測試與分析
    4.3 分等級多孔石墨烯
        4.3.1 實驗部分
        4.3.2 材料的電化學性能測試與分析
        4.3.3 材料的儲能機理研究
    4.4 PCO//石墨烯基非對稱超級電容器
        4.4.1 PCO//三維石墨烯凝膠
        4.4.2 PCO//分等級多孔石墨烯
    4.5 本章小結
5 總結
    5.1 小結
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]超級電容器研究進展:從電極材料到儲能器件[J]. 宋維力,范麗珍.  儲能科學與技術. 2016(06)
[2]超級電容器的現狀及發(fā)展趨勢[J]. 余麗麗,朱俊杰,趙景泰.  自然雜志. 2015(03)
[3]新型能源器件——超級電容器研究發(fā)展最新動態(tài)[J]. 鐘海云,李薦,戴艷陽,李慶奎.  電源技術. 2001(05)

博士論文
[1]碳納米管及氧化鎳超級離子電容器的研究[D]. 梁逵.電子科技大學 2002



本文編號：3685404