發(fā)布時間：2018-03-22 23:33

  本文選題：富氧炭　切入點：含氧官能團　出處：《河南理工大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：超級電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的新型儲能裝置,電極材料是決定其電化學性能的關鍵。表面官能團對電極材料表面性質起決定性作用,并對其電化學行為產(chǎn)生重要影響。本論文從前驅體入手,制備了本體富氧炭/金屬氧化物復合材料,并作為電極材料在無機電解液體系中(3M KOH)和有機電解液體系中(1M Et4NBF4/PC)中進行了電化學性能測試。運用N2吸附、X射線光電子能譜(XPS)、傅里葉紅外光譜(FTIR)等技術手段對制備的活性炭進行結構及表面化學分析,研究了活性炭含氧官能團種類對活性炭電極材料電化學性能的影響。結果表明,含氧官能團在不同電解液中的電化學性能不同,不同類型的含氧官能團對電化學性能的作用也不相同。含氧官能團對電極材料電化學性能的影響來自三個方面:材料比表面積和孔徑分布;贗電容;表面潤濕性的改善。無機電解液體系中,含氧官能團對比電容的影響約為20%~40%。羥基、醚類提高了活性炭的表面濕潤性,使活性炭電極材料的比表面積得到充分的利用;羰基和酚羥基可以產(chǎn)生贗電容。羧基會增加析氫反應,阻礙電極界面的充電過程,降低比電容量。在有機電解液體系中,含氧官能團對比電容的影響約為17%~42%。有機電解液中羧基可以減小漏電流和自放電性能,羰基和醌基同樣具有積極作用,其他含氧官能團基本上是負面作用。同時也表明利用含氧官能團的強大絡合能力可以通過一步炭化得到碳質氧化物復合材料。
[Abstract]:Supercapacitor is a new type of energy storage device between traditional capacitor and battery. Electrode material is the key to its electrochemical performance. Surface functional group plays a decisive role in the surface properties of electrode material. In this paper, the bulk oxygen-enriched carbon / metal oxide composites were prepared from the precursor. The electrochemical properties were tested in inorganic electrolyte system (3M KOH) and organic electrolyte system (1M et 4NBF 4 / PCC) as electrode materials. The system was prepared by N 2 adsorption X ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and other techniques, such as N 2 adsorption X ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and so on. Structural and surface chemical analysis of the prepared activated carbon, The effects of oxygen functional groups on the electrochemical properties of activated carbon electrode materials were studied. The results showed that the electrochemical properties of oxygen functional groups were different in different electrolytes. The effects of oxygen functional groups on electrochemical properties of electrode materials come from three aspects: specific surface area and pore size distribution, pseudo-capacitance; Improvement of surface wettability. In inorganic electrolyte system, the effect of oxygen functional groups on capacitance is about 20%. Hydroxyl group and ether improve the surface wettability of activated carbon and make full use of the specific surface area of activated carbon electrode material. Carbonyl group and phenolic hydroxyl group can produce pseudo-capacitance. Carboxyl group increases hydrogen evolution reaction, hinders the charging process of electrode interface, and reduces specific capacitance. The effect of oxygen functional groups on capacitance is about 17 / 42.The carboxyl group in organic electrolyte can reduce leakage current and self discharge performance, and carbonyl and quinone groups also play a positive role. Other oxygen-containing functional groups are basically negative, and it is also shown that carbonaceous oxide composites can be obtained by one step carbonization by using the strong complexing ability of oxygen-containing functional groups.
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM53;TB33

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本文編號：1650916