發(fā)布時間：2021-04-22 19:07

　　作為一種新型的儲能器件,超級電容器具有充放電速率快、功率密度高、循環(huán)壽命長、安全性能好等優(yōu)點,因此在能源、交通運輸、軍事和生物技術(shù)等方面都具有非常廣闊的應(yīng)用前景,引起了世界范圍內(nèi)的普遍關(guān)注。與現(xiàn)在應(yīng)用較廣泛的鋰硫電池和鉛酸電池相比,超級電容器的功率密度更高,循環(huán)穩(wěn)定性更好,但是其不足之處是能量密度較低,這限制了其在某些領(lǐng)域中的應(yīng)用。電極材料是超級電容器中最重要的組成部分,其性質(zhì)直接決定著超級電容器的性能,因此目前大量的研究主要集中在電極材料上。超級電容器的電極材料主要包括碳材料、過渡金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物等。目前,應(yīng)用最廣的為碳材料,同時也是最早被用來作為超級電容器的電極材料。石墨烯因其具有較高的比表面積,良好的導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點,被認為是理想的超級電容器的電極材料。石墨烯氣凝膠（graphene aerogel,GA）是利用氫鍵、官能團和共軛π鍵將二維的片層石墨烯自組裝成一種三維的石墨烯材料,能有效抑制石墨烯的團聚,因此其應(yīng)用更為廣泛。本文制備了一些雜原子共摻雜石墨烯凝膠并作為電極材料應(yīng)用于超級電容器中,主要研究內(nèi)容如下:1.以氧化石墨烯（graphene oxide... 

【文章來源】：河南師范大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 超級電容器簡介
        1.1.1 超級電容器的研究背景
        1.1.2 超級電容器的組成結(jié)構(gòu)和分類
        1.1.3 超級電容器的性能特點
        1.1.4 超級電容器的應(yīng)用
    1.2 石墨烯及石墨烯氣凝膠在超級電容器中的應(yīng)用
        1.2.1 石墨烯
        1.2.2 石墨烯氣凝膠簡介
        1.2.3 石墨烯基超級電容器的研究進展
    1.3 超級電容器的電解液
        1.3.1 傳統(tǒng)電解液
        1.3.2 離子液體電解液
        1.3.3 固態(tài)電解液
    1.4 本文的選題思路及主要研究內(nèi)容
第二章 離子液體作為前驅(qū)體制備N/S共摻雜石墨烯凝膠及其電化學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 離子液體的合成
        2.2.4 氧化石墨烯（GO）的合成
        2.2.5 氮/硫共摻雜石墨烯凝膠的制備
        2.2.6 超級電容器的組裝
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 氮/硫共摻雜石墨烯凝膠制備條件的優(yōu)化
        2.3.2 N/S-GA1材料的表征
        2.3.3 N/S-GA1電化學(xué)性能的研究
    2.4 本章小結(jié)
    附錄：離子液體的核磁數(shù)據(jù)和圖譜
第三章 基于 2-巰基1甲基咪唑的氮/硫共摻雜石墨烯凝膠的制備及其電化學(xué)性能測試
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑及實驗儀器
        3.2.2 氮/硫共摻雜石墨烯凝膠的制備
        3.2.3 超級電容器的組裝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 氮/硫共摻雜石墨烯凝膠制備條件的優(yōu)化
        3.3.2 N/S-GA2材料的表征
        3.3.3 N/S-GA2電化學(xué)性能的研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于 2-巰基苯并咪唑的氮/硫共摻雜石墨烯凝膠的制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及實驗儀器
        4.2.2 氮/硫共摻雜石墨烯凝膠的制備
        4.2.3 超級電容器的組裝
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 2-巰基苯并咪唑的量對N/S共摻雜石墨烯氣凝膠電化學(xué)性能的影響
        4.3.2 N/S-GA3材料的表征
        4.3.3 N/S-GA3電化學(xué)性能的研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]超級電容器工作原理及應(yīng)用[J]. 劉曉臣.  電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗. 2012(S1)
[2]納米Co（OH）2/HY復(fù)合物的制備及其電化學(xué)電容性能[J]. 曹林,梁彥瑜,孔令斌,力虎林.  高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2004(05)



本文編號：3154307