本文采用成本低以及可再生的花生殼作為前驅(qū)體,通過化學(xué)活化法制備具有高電化學(xué)性能的生物質(zhì)活性炭電極材料,然后通過CO₂活化、水熱碳化、化學(xué)預(yù)處理以及雜元素?fù)诫s等措施對(duì)活性炭進(jìn)行改性以改善其電化學(xué)性能。將花生殼制備成超級(jí)電容器電極材料,既能降低超級(jí)電容器的生產(chǎn)成本,又能避免農(nóng)林廢棄物的浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境的污染,是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源化利用的有效途徑之一。本文具體研究工作如下:（1）以花生殼為前驅(qū)體,金屬鹽（ZnCl₂和FeCl₃）為活化劑,設(shè)計(jì)了通過一步活化制備活性炭電極材料的方法,研究了不同活化劑及質(zhì)量比對(duì)活性炭微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。采用SEM、HRTEM、BET、XRD、Raman以及FT-IR對(duì)所得活性炭的結(jié)構(gòu)特征與表面性質(zhì)進(jìn)行表征。BET結(jié)果表明,制備的活性炭材料具有高比表面積和大量的微孔,最大比表面積可到1481.59 m²/g,大量微孔主要是在ZnCl₂和FeCl₃對(duì)碳骨架的蝕刻作用下形成的。XRD圖譜和Raman光譜表明,所有樣品均為具有一定石墨晶體... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

吸附等溫線的分類[37]

碩士學(xué)位論文第一章緒論文獻(xiàn)綜述、研究背景及主要內(nèi)容第二章實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法第三章花生殼基活性炭的制備及電化學(xué)性能研究第四章花生殼基活性炭孔隙結(jié)構(gòu)和石墨化特性研究第五章花生殼基氮摻雜多孔炭及其電化學(xué)性能研究第六章結(jié)論與展望1.5.3論文結(jié)構(gòu)本文的結(jié)構(gòu)安排與各章內(nèi)容如圖1-3所示。圖1-3論文結(jié)構(gòu)總體規(guī)劃圖Figure1-3Theoverallstructureofthethesis創(chuàng)新點(diǎn)12

2實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法Vi為初始電位，Vf為最終電位。另外，還使用二電極系統(tǒng)測(cè)量樣本的電化學(xué)性能。本實(shí)驗(yàn)所用對(duì)稱型超級(jí)電容器由兩個(gè)電極和一個(gè)隔膜在MTICorporationEQ-STC分離式測(cè)試電池中組裝而成，具體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。測(cè)試內(nèi)容包括CV測(cè)試、GCD測(cè)試、EIS測(cè)試以及循環(huán)壽命測(cè)試。其中，CV測(cè)試的掃描速率為10-200mv/s，工作電壓為0-1V；GCD測(cè)試的電流密度范圍為0.5至10A/g，工作電壓為0-1V；EIS是在開路電壓下測(cè)試，頻率為0.01-100kHz，幅度為10mV；循環(huán)壽命測(cè)試的電流密度為2A/g，循環(huán)次數(shù)為5000次。比電容根據(jù)式2-2和放電曲線計(jì)算得出[92]：ds4ItCVαM×=×（2-2）其中Cs（F/g）表示二電極系統(tǒng)中單片工作電極的比電容；Id（mA）表示放電電流；△V（V）表示電勢(shì)；△t（s）代表放電時(shí)間；M（mg）表示整個(gè)對(duì)稱電容器中活性物質(zhì)的總質(zhì)量。圖2-1MTICorporationEQ-STC可拆分電池Figure2-1TheMTICorporationEQ-STCsplittestcell根據(jù)下列公式計(jì)算能量密度（E，Wh/kg）和功率密度（P，W/kg）[92]：（2-3）（2-4）其中C（F/g）表示整個(gè)雙電極系統(tǒng)的比電容。21123.6E=C×V×3600EPt=×17

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3539032