超級電容器具有較長的使用壽命,高的功率密度和快速的充放電能力,有希望成為最為理想的能量儲存器件,但是,超級電容器能量密度比較低,這限制了它的實際應用,提升超級電容器電極材料的比容量是解決這個問題的方法之一。通過提升電極材料的比表面積和導電性能夠有效的提升其容量。碳基材料具有較高的比表面積、良好的導電性、資源豐富、環(huán)境污染小、制備簡單、方便工業(yè)生產(chǎn)的特點,這些特點使其具有廣泛的工業(yè)應用。在目前常用的電極材料中,石墨烯由于其獨特的柔性和機械穩(wěn)定性吸引了人們的關注。但是由于相鄰的石墨烯片層間有很強的范德華力,這會導致石墨烯片層之間因為相互吸引而聚集,最終影響石墨烯的比表面積,也會使離子傳輸速率下降,材料的電阻增大。負載于電極材料上的過渡金屬氧化物/氫氧化物,通常用于提升超級電容器贗電容效應。在常用的過渡金屬和金屬氧化物中,MnO₂由于其環(huán)保,可逆,便宜和較高的理論容量的優(yōu)點備受研究人員的關注。在本文中,主要研究內(nèi)容是以碳基材料為基板,同時進行金屬氧化物和金屬顆粒的負載,從而提升材料的電化學性能。通過一種簡單的真空抽濾的方法,將碳球、碳納米管和空心碳球作為插層,分隔開石墨...

【文章頁數(shù)】：90 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
        1.2.1 超級電容器的研究背景及意義
        1.2.2 超級電容器電極材料的分類
        1.2.3 超級電容器的應用前景
    1.3 本論文的選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
第二章 石墨烯/碳球/MnO₂用于超級電容器電極材料的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑和儀器
        2.2.2 樣品合成
        2.2.3 電極材料的制備及電化學測試
        2.2.4 儀器與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 結(jié)構與形貌
        2.3.2 樣品的電化學性能
        2.3.3 樣品的電化學阻抗測試
    2.4 本章小結(jié)
第三章 柔性石墨烯/碳納米管/MnO₂層應用于不對稱超級電容器
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑及儀器
        3.2.2 材料制備及表征
        3.2.3 電化學測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的表征
        3.3.2 電化學性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 柔性石墨烯/空心碳球/MnO₂應用于超級電容器電極材料的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及儀器
        4.2.2 制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的表征
        4.3.2 電化學測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 碳納米管上原位生長Ag和MnO₂用于不對稱超級電容器的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑及儀器
        5.2.2 Ag/碳/MnO₂的合成
        5.2.3 ACM復合物的電化學測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 結(jié)構與性質(zhì)表征
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間主要的科研成果
附錄
    附錄A 中英文符號對照表
    附錄B 中英文縮寫對照表



本文編號：3787026