超級電容器因其具有較高的功率密度,被廣泛的應(yīng)用在快速啟動裝置中。其中碳基超級電容器電極材料具有高穩(wěn)定性和高導(dǎo)電性等諸多優(yōu)點(diǎn)。碳纖維布作為碳材料的一種,除具碳材料優(yōu)點(diǎn),還有一定的柔性,可廣泛應(yīng)用于柔性電子器件中。然而,商業(yè)碳纖維布由于其較低的比表面積,具有非常低的比電容,因此不能直接作為活性物質(zhì),往往用作襯底材料。為解決以上問題,首先本文制備了具有高比表面積的活化碳纖維布,使其同時作為襯底和活性物質(zhì),顯著提高了商業(yè)碳纖維布的電化學(xué)性質(zhì);再進(jìn)一步探究不同電解液離子對于活化碳纖維布電極的電化學(xué)性能影響;同時制備出具有不同分級孔結(jié)構(gòu)的活化碳纖維布,進(jìn)一步揭示了分級孔結(jié)構(gòu)對于電容和倍率性能的影響。這些結(jié)果對于推動商業(yè)碳纖維布在電容器方面的應(yīng)用以及更深入的理解分級孔與電化學(xué)性能之間的關(guān)系具有重要參考價值。具體的研究內(nèi)容及結(jié)果如下:（1）首先商業(yè)碳纖維布通過一步空氣氧化的方法直接制備成活化碳纖維布,發(fā)現(xiàn)該方法適用于制備大面積的電極材料。利用X射線衍射（XRD）、拉曼光譜（Raman）對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果顯示活化過程并沒有改變碳纖維布的相結(jié)構(gòu),但是D峰與G峰的比值增大,使原本無序的結(jié)構(gòu)趨于更加無序;... 

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 背景
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 超級電容器結(jié)構(gòu)與分類
        1.2.2 超級電容器原理
        1.2.3 超級電容器的性能指標(biāo)
    1.3 超級電容器的研究
        1.3.1 超級電容器材料研究
        1.3.2 超級電容器電解液研究
    1.4 選題依據(jù)與研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品
    2.2 儀器設(shè)備
    2.3 材料表征設(shè)備
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)和電子能譜(EDS)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 拉曼光譜(Raman spectra)
        2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.6 氮?dú)馕摳綔y試
        2.3.7 接觸角測試
        2.3.8 拉曼成像和二次電子顯微鏡(RISE)
    2.4 電化學(xué)性能表征設(shè)備與方法
        2.4.1 測試方法
        2.4.2 循環(huán)伏安(CV)掃描測試
        2.4.3 恒流充放電(CP)測試
        2.4.4 交流阻抗測試
第三章 面向超級電容器的活化碳纖維布電極的制備及其性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 活化碳纖維布電極的制備
        3.2.2 氫氧化鈷電極制備
        3.2.3 電解液的制備
        3.2.4 活化碳纖維布電極的測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 活化碳纖維布形貌與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 活化碳纖維布電化學(xué)性能分析
        3.3.3 活化碳纖維布電極匹配分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 碳纖維布分級孔結(jié)構(gòu)對超電電容和倍率性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 分級孔碳纖維布的制備
        4.2.2 分級孔碳纖維布電極的測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 分級孔碳纖維布的形貌與結(jié)構(gòu)表征分析
        4.3.2 分級孔結(jié)構(gòu)碳纖維布電化學(xué)分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及碩士期間的科研成果
致謝



本文編號：3710488