超級電容器具有功率密度大、充放電時間短、循環(huán)壽命長和綠色環(huán)保等優(yōu)點,得到了研究者越來越多的關注。其中的碳基雙電層電容器（EDLCs）,由于其功率密度高,質量輕,良好的物理化學穩(wěn)定性等特點,一直是研究的熱點。然而,EDLCs的低能量密度,限制了它的廣泛應用。在電解液確定的情況下（即電壓V為定值）,本文通過設計碳材料的孔道結構來提高比容量C,進而達到提高能量密度（E=1/2 CV ²）的目標。以腐植酸（HA）為前驅體,通過冷凍干燥、KOH活化、高溫退火制備了腐植酸基層次孔多孔碳。冷凍干燥過程制造了適量大孔,KOH活化主要形成了大量微孔,高溫退火進一步脫除了多余的含氧官能團,提高了材料的導電性能。此多孔碳作為EDLCs的電極材料,在1 mol/L TEABF₄/PC有機系電解液中,10 A/g的能量密度高達30.75 Wh/kg。在6 mol/L KOH水系電解液中,100 A/g的能量密度可達6.58 Wh/kg。以風化煤基腐植酸（LHA）為前驅體,通過水熱碳化、KOH活化制備多孔碳。水熱碳化結合KOH活化主要提高了材料的碳收率,調控材料的形貌和... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985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】：

電化學能量儲存裝置的Ragone圖

納米多孔碳模型，可接觸的表面與探針球和孔的特性有關觸到全部比表面；(c)微孔模型，藍色和紅色的球體代表微探針分子無法探測到灰色陰影區(qū)域的孔[11]e model of disordered nanoporous carbons, the accessible surfobe and on the feature of the porosity; (b) mesopore model, thicropore model, blue and red spheres represent wall atoms at oicropore, and the grey-shaded area is inaccessible for the prob前，研究者們認為增加電化學雙電層是提高比容的點是開發(fā)高比表面積的多孔碳。后來，隨著 Endo究，研究者們對 EDLCs 的儲能機理有了新的認識：和孔分布對 EDLC 性能有重要影響，并且認為 0.7EABF4/PC 的 EDLC 最有效，同時 0.5-2 nm 的孔對細地了解 EDLCs 的儲能機理，還有以下幾方面有待

系謀礱婊蚪?礱媯??被岱⑸?ɡ?詵從Χ?緯傻牡縟?圖1-3 a)。嵌入贗電容是指離子嵌入活性物質的層間，與之發(fā)生氧化還原反應，但是沒有晶體相變的發(fā)生(圖 1-3 b)。電勢與離子在電極/電解液界面或材料內表面吸脫附形成的電荷之間的關系如下:)1~ln(0XXnFRTEE (1-2)EXmnFC ()(1-3)其中，E 是電勢，V；R 為理想氣體常數，其值為 8.314 J/(mol K)；T 為溫度，K；n 為電子數；F 為法拉第常量，其值為 96485 C/mol；X 為材料表面或內部結構覆蓋的分數；C 為質量容量，F(xiàn)/g；m 為活性物質的質量


本文編號：3520494