由于人類面臨的資源與生態(tài)危機愈演愈烈,因此開發(fā)低成本、環(huán)境友好型的生物質材料成為當下的熱點之一,生物質資源來源廣泛,如何實現生物質高效利用成為其關鍵所在。生物質資源高效利用的重要途徑之一是開發(fā)電化學儲能材料,尤其是超級電容器電極材料的應用。電極材料是超級電容器的核心部分,且多孔碳材料已被廣泛應用于電極材料。生物質原料,尤其是木質纖維原料具有天然的多級多孔結構,無論其表面還是內部均具有豐富的孔道結構,經過高溫炭化后,仍能保留其多級多孔結構。因此,以木質纖維原料經過炭化處理作為超級電容器電極材料具有一定的優(yōu)越性。盡管木質纖維原料具有豐富的孔結構,但是由于來源廣泛、個體差異性較大,使得其炭化電極材料結構差異性較大,孔隙結構分布不合理,這也限制了其在超級電容器領域的應用,如何實現木質原料表面孔隙分布與結構調控成為其在高性能超級電容器應用的關鍵問題�；谝陨戏治�,本文主要研究內容如下:（1）首先采用工業(yè)濾紙作為木質纖維原料模板,以普朗尼克F127作軟模板,3-氨基苯酚作為氮前驅體,通過水熱合成法對纖維原料進行介孔預聚體自組裝以調控表面孔隙結構。然后通過炭化和KOH活化,制備得到氮、氧元素摻雜的木... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２超級電容器結構示意圖??１．４．３．１電極材料??

固態(tài)聚合物電解質主要以ＰＶＡ與其他水溶液混合使用來作為電解質。??１．４．４超級電容器的優(yōu)勢??圖１－３則給出了三者的功率密度－能量密度比較圖，從圖中可以觀察到，與傳統(tǒng)的電??容器相比，超級電容器有著更大的能量密度以及優(yōu)異的電能儲能功能；與電池相比，超??級電容器有著更大的功率密度來保證大功率的輸入及輸出。超級電容器不僅有著傳統(tǒng)電??容器高功率密度的特點，又擁有電池能量密度大的特點，結合了二者之間功率密度大、??能量密度高的優(yōu)點。超級電容器同時還具備以下優(yōu)點：充電時間短；充放電循環(huán)壽命??長，一般循環(huán)壽命可在１０００００次以上；工作溫度范圍大，一般可在－５０°Ｃ￣７５°Ｃ溫度條??件下工作；電化學可逆性高；自放電低，貯存壽命長；安全性高，免維護；綠色環(huán)保。??－６－??

用的軟模板主要有Ｆ１２７、Ｐ１２３等。利用此方法制備有序介操作簡單，可調性高。??孔碳的功能摻雜??引入雜原子的過程稱為有序介孔碳的功能摻雜，雜原子的摻原子結構以此來改變其物理化學性質進而改善其性能。目前，料電性能的最常用的方法。最常見的就是Ｎ、０、Ｐ、Ｂ、Ｓ介孔碳材料是目前研究最廣泛的，在碳骨架中，氮主要以ｙｒｉｄｉｎｉｃ－Ｎ，Ｎ－６），卩比略氮／輕基卩比卩定氮（ｐｙｒｒｏｌｉｃ－／ｐｙｒｉｄｏｎｉｃ－Ｎｔｉｃ－Ｎ，Ｎ－Ｑ）和卩比陡氧化氮（ｐｙｒｉｄｉｎｉｃ－Ｎ－ｏｘｉｄｅ，Ｎ－Ｘ），如圖氮主要受炭化溫度以及氮源的影響較大。目前，有序介孔碳式一后處理法和原位法。后處理法即將含氮前驅體后處理已者碳材料。而原位法則是直接利用含氮材料直接作為氮、碳孔碳材料。相比后處理法，原位法所得到的氮摻雜能更均勻

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電化學電容器連續(xù)模型的建立與研究進展[J]. 魯浩天,周靜紅,葉光華,周興貴.  電化學. 2018(05)

碩士論文
[1]氮摻雜有序介孔碳微球的制備、活化和結構表征及其電化學性能研究[D]. 劉四平.東北林業(yè)大學 2017



本文編號：3091701