隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增長(zhǎng),人們對(duì)于化石能源的需求已經(jīng)達(dá)到前所未有的程度以及全球環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)威脅到人類的生存與發(fā)展。超級(jí)電容器、鋰離子電池等新型儲(chǔ)能設(shè)備作為一種綠色能源,因其具有廣泛的應(yīng)用前景,備受廣大學(xué)者關(guān)注。在眾多的新能源裝置中,超級(jí)電容器作為一種獨(dú)特的能量?jī)?chǔ)存設(shè)備,其具有比傳統(tǒng)電容器更高的能量密度,同時(shí)提供比電池更大的功率密度,為傳統(tǒng)的電容器和電池之間架起了重要的橋梁,越來(lái)越受到全球的關(guān)注。目前應(yīng)用電動(dòng)汽車等方面的超級(jí)電容器具有能量密度不足、壽命短、成本高等缺點(diǎn),而且電極材料是決定超級(jí)電容器性能的關(guān)鍵,因此研制一種能量密度高、成本低、穩(wěn)定性好的高性能電極材料是當(dāng)前迫切所需。碳材料是應(yīng)用最為廣泛的超級(jí)電容器電極材料,然而簡(jiǎn)單環(huán)保的碳材料制備過(guò)程以及對(duì)碳材料進(jìn)行改性等方面的報(bào)道還尚有研究的價(jià)值。第一、探索了一種原材料豐富、綠色環(huán)保、高性價(jià)比的方法,即直接碳化法及KOH/NaOH活化制備辣椒秸稈活性炭,制備的辣椒秸稈活性炭活性炭電極材料具有典型的雙電層電容特性。分別以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%、5%、10%的乙炔黑為導(dǎo)電劑、0.5 mol/L H2SO4為電解質(zhì)探究導(dǎo)電劑影響時(shí)... 

【文章來(lái)源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 超級(jí)電容器概述
        1.1.1 超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)
        1.1.2 超級(jí)電容器的分類及工作原理
        1.1.3 超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)
        1.1.4 超級(jí)電容器的應(yīng)用
    1.2 超級(jí)電容器碳電極材料的研究進(jìn)展
        1.2.1 影響電極電極材料的因素
        1.2.2 活性炭
        1.2.3 模板碳
        1.2.4 碳納米管
        1.2.5 碳?xì)饽z
        1.2.6 有序介孔碳
    1.3 雜原子摻雜超級(jí)電容器材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 含氮官能團(tuán)
        1.3.2 含氧官能團(tuán)
    1.4 本論文的提出的意義、研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 本論文的提出的意義
        1.4.2 本論文研究?jī)?nèi)容
        1.4.3 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    2.2 辣椒秸稈活性炭及摻雜介孔碳電極材料的制備
        2.2.1 辣椒秸稈活性炭的制備過(guò)程
        2.2.2 摻雜介孔碳電極材料的制備過(guò)程
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 三電極體系電極的制備與測(cè)試步驟
        2.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試（CV）
        2.3.3 恒流充放電測(cè)試
    2.4 催化劑物理光譜表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)
        2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM-EDS)
        2.4.3 光電子能譜（XPS）分析
        2.4.4 比表面積（BET）和孔結(jié)構(gòu)表征
第三章 辣椒秸稈活性炭電極的制備及制備工藝對(duì)材料電化學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 辣椒秸稈活性炭超級(jí)電容器電極材料的制備
    3.3 導(dǎo)電劑含量對(duì)材料電化學(xué)性能的影響
        3.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        3.3.2 恒流充放電測(cè)試
    3.4 電解質(zhì)種類和濃度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 氮/硫雙摻雜多孔碳電極材料（NSMCs）在超級(jí)電容器的應(yīng)用以及機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 超級(jí)電容器應(yīng)用
        4.2.1 CV循環(huán)伏安測(cè)試
        4.2.2 恒流充放電測(cè)試
    4.3 電極材料物理化學(xué)結(jié)構(gòu)表征分析
        4.3.1 SEM分析
        4.3.2 XRD分析
        4.3.3 低溫氮?dú)馕摳椒治?br>        4.3.4 XPS分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 氮/硫雙摻雜多孔碳/CNTs復(fù)合電極材料的制備及其超級(jí)電容器性能的研究
    5.1 引言
    5.2 氮/硫雙摻雜多孔碳/CNTs復(fù)合電極的制備
    5.3 氮/硫雙摻雜多孔碳與CNTs復(fù)合比例的確定
    5.4 水系電解質(zhì)對(duì)氮/硫雙摻雜多孔碳/CNTs復(fù)合電極電容性能的影響
        5.4.1 酸性電解質(zhì)最佳濃度的選取
        5.4.2 中性電解質(zhì)最佳濃度的選取
        5.4.3 堿性電解質(zhì)最佳濃度的選取
    5.5 氮/硫雙摻雜多孔碳/CNTs復(fù)合電極的電容特性
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄一 縮寫及符號(hào)說(shuō)明
攻讀碩士學(xué)位期間的主要科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氮摻雜二氧化鈦納米管的制備及表征[J]. 張理元,曹陽(yáng),劉鐘馨,于曉龍,呂作鳳.  稀有金屬. 2011(04)



本文編號(hào)：3384499