超級電容器以充電效率高、循環(huán)壽命長、使用溫度范圍寬、貯存壽命長、體積比容量及質(zhì)量比容量高、體積小、環(huán)境友好等優(yōu)異性能而引起了社會的廣泛關(guān)注。碳材料由于其原料來源廣泛、低價環(huán)保、比表面積大、導(dǎo)電性良好、工作溫度范圍較寬和穩(wěn)定性較高,而成為目前應(yīng)用最廣的超級電容器電極材料。但其應(yīng)用于商業(yè)超級電容器的體積能量僅為5-6 WhL-1,在實際應(yīng)用中受到了限制。氟摻雜碳由于具有高容量和高速率能力,而成為超電容器電極材料極具吸引力的候選電極材料。然而,氟摻雜碳的合成通常需要高度危險或昂貴的含氟的反應(yīng)物,而且由于碳的氟吸收水平較低,而導(dǎo)致效率很低。本論文采用聚四氟乙烯（PTFE）為氟源,引入了一種有效的氟摻雜碳的方法。本論文以鎳離子交換樹脂為碳源,設(shè)計合成了石墨化多孔碳材料,另外,以聚四氟乙烯（PTFE）為氟源,商業(yè)活性碳和鎳離子交換樹脂為碳源,分別制備出氟摻雜碳材料,并研究了它們在有機系超級電容器電極材料中的應(yīng)用,主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）提出一種簡單的低溫石墨化多孔碳材料制備方法,即往碳源中添加催化劑NiCl2和造孔劑KOH,在較低溫度下（<1000℃）進(jìn)行燒結(jié)從而制備出石墨化多孔碳材料... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器的國內(nèi)外發(fā)展背景
    1.3 超級電容器的分類及儲能機理
        1.3.1 雙電層電容器
        1.3.2 法拉第準(zhǔn)電容器
        1.3.3 混合型電容器
    1.4 超級電容器的結(jié)構(gòu)
        1.4.1 電極
        1.4.2 電解液
        1.4.3 隔膜
    1.5 超級電容器電極材料的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 碳材料
        1.5.2 導(dǎo)電聚合物
        1.5.3 金屬氧化物
    1.6 本論文的研究意義及內(nèi)容
第二章 實驗的設(shè)計與方法
    2.1 實驗用的主要化學(xué)藥品與儀器
    2.2 實驗常用設(shè)備及儀器
    2.3 材料表征技術(shù)
        2.3.1 熱重分析（TG-DSC）
        2.3.2 X射線光電子能譜分析（XPS）
        2.3.3 掃描電鏡分析（SEM）
        2.3.4 透射電鏡分析（TEM）
        2.3.5 X-射線衍射分析（XRD）
        2.3.6 拉曼光譜（Raman）
        2.3.7 表面結(jié)構(gòu)測試（BET）
    2.4 超級電容器電極的制備、電池組裝及電化學(xué)表征
        2.4.1 超級電容器電極的制備及超級電容器的組裝
        2.4.2 循環(huán)伏安測試（CV）
        2.4.3 交流阻抗測試（EIS）
        2.4.4 恒流充放電測試
第三章 石墨化多孔碳的制備及其超級電容器電化學(xué)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 HPG的合成
        3.2.2 樣品表征
        3.2.3 電極制備、電池裝配及電化學(xué)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 SEM及TEM分析
        3.3.2 XRD及Raman分析
        3.3.3 BET分析
        3.3.4 XPS分析
        3.3.5 循環(huán)伏安測試分析
    3.4 結(jié)論
第四章 氟摻雜石墨化多孔碳材料、氟摻雜商業(yè)活性碳的制備及其超級電容器電化學(xué)性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 HPG-F的合成
        4.2.2 AC-F的合成
        4.2.3 樣品表征
        4.2.4 電極制備、電池裝配及電化學(xué)性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 TGA分析
        4.3.2 CHN元素分析和XPS分析
        4.3.3 SEM分析
        4.3.4 TEM分析
        4.3.5 XRD與Raman分析
        4.3.6 電化學(xué)測試及性能分析
    4.4 結(jié)論
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果及參與項目
致謝



本文編號：3150761