本文關(guān)鍵詞：基于聚苯胺的全固態(tài)柔性超級(jí)電容器的研制

  更多相關(guān)文章： 柔性全固態(tài) 聚苯胺 超級(jí)電容器 三明治狀 平面插指狀

【摘要】：由于電子產(chǎn)品的高速發(fā)展和某些場(chǎng)合的特殊要求,超級(jí)電容器,尤其是柔性全固態(tài)超級(jí)電容器,具有優(yōu)異的性能,可以作為未來(lái)電子產(chǎn)品的儲(chǔ)能器件。在本次研究中,我們?cè)贏u/PET基底上制備了以聚苯胺為活性物質(zhì)的兩種形態(tài)柔性全固態(tài)超級(jí)電容器,即三明治狀和平面插指狀。所制備的三明治狀超級(jí)電容器最大面電容在電流密度為0.1 mA·cm-2下可達(dá)51.7 mF·cm-2,在功率密度為0.33 W.cm-3時(shí),其最大能量密度達(dá)到5.57 mWh·cm-3,并且經(jīng)過(guò)1000次充放電循環(huán)后,其電容保持率高達(dá)92.3%。以此同時(shí),所制備器件被彎曲90°后其CV曲線與未彎曲前幾乎沒(méi)有改變,而且在自然條件下放置兩個(gè)月、在強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液中浸泡24 h后其電化學(xué)性能均沒(méi)有明顯變化。此外,所制備的平面插指狀超級(jí)電容器的最大能量密度為5.83 mWh·cm-3,其最大功率密度可達(dá)0.45 W·cm-3,并且經(jīng)過(guò)1000次充放電循環(huán)后,其電容保持率可達(dá)72.7%,而且能夠通過(guò)串并聯(lián)有效的提高其電容量和工作電壓。這兩種形態(tài)的超級(jí)電容器電化學(xué)參數(shù)均能比得上或超過(guò)目前其它的超級(jí)電容器。除了良好的電化學(xué)性能外,其優(yōu)異的機(jī)械柔韌性、大次數(shù)充放電的循環(huán)穩(wěn)定性等都使得它們具備成為未來(lái)便攜式、可穿戴式電子產(chǎn)品儲(chǔ)能器件的巨大潛力。并且,由于其體積小、全固態(tài)等特性,可以更好的與其它器件,如傳感器、太陽(yáng)能電池等進(jìn)行集成。
【關(guān)鍵詞】：柔性全固態(tài) 聚苯胺 超級(jí)電容器 三明治狀 平面插指狀
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ317;TM53
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 引言15-16
• 1.2 超級(jí)電容器的分類及原理16-19
• 1.2.1 超級(jí)電容器的分類16
• 1.2.2 超級(jí)電容器原理16-19
• 1.3 超級(jí)電容器的電極材料及研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.1 碳電極材料19-20
• 1.3.2 金屬氧化物電極材料20
• 1.3.3 導(dǎo)電聚合物電極材料20-21
• 1.4 選題的目的和意義21
• 1.5 研究?jī)?nèi)容21-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分23-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備23-24
• 2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要化學(xué)試劑及原料24
• 2.2 電極的制備24-25
• 2.2.1 柔性基底的選擇24
• 2.2.2 集流體的選擇24-25
• 2.2.3 贗電容材料的選擇25
• 2.3 電極的測(cè)試方法及原理25-28
• 2.3.1 傅里葉變換紅外光譜25
• 2.3.2 拉曼光譜25-26
• 2.3.3 掃描電子顯微鏡26
• 2.3.4 循環(huán)伏安法26
• 2.3.5 恒電流充放電26-27
• 2.3.6 交流阻抗測(cè)試27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 傳統(tǒng)柔性超級(jí)電容器的制備及其性能測(cè)試29-47
• 3.1 概述29
• 3.2 電極的制備及優(yōu)化29-37
• 3.2.1 電極的制備29
• 3.2.2 電極的傅里葉紅外測(cè)試與拉曼測(cè)試29-31
• 3.2.3 沉積時(shí)間對(duì)電極性能的影響31-36
• 3.2.4 PAP-5電極的測(cè)試36-37
• 3.3 全固態(tài)柔性超級(jí)電容器的制備及性能測(cè)試37-46
• 3.3.1 電解液的配置37
• 3.3.2 全固態(tài)柔性超級(jí)電容器的制備37-38
• 3.3.3 全固態(tài)柔性超級(jí)電容器的測(cè)試38-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 打印法制備插指狀柔性超級(jí)電容器及其性能測(cè)試47-64
• 4.1 概述47-48
• 4.2 插指狀柔性全固態(tài)超級(jí)電容器的制備及優(yōu)化48-55
• 4.2.1 插指狀超級(jí)電容器的制備48-49
• 4.2.2 插指狀超級(jí)電容器活性物質(zhì)沉積時(shí)間的優(yōu)化49-54
• 4.2.3 插指狀超級(jí)電容器電極結(jié)構(gòu)的優(yōu)化54-55
• 4.3 優(yōu)化后平面全固態(tài)柔性300-MSC-300s器件性能測(cè)試55-62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 第五章 結(jié)論與展望64-67
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 賀福;碳(炭)材料與超級(jí)電容器[J];高科技纖維與應(yīng)用;2005年03期

2 鄧梅根,楊邦朝,胡永達(dá);卷繞式活性炭纖維布超級(jí)電容器的研究[J];功能材料;2005年08期

3 方勤;楊邦朝;;超級(jí)電容器用中孔炭的研究[J];功能材料;2005年12期

4 林志東,劉黎明,張萬(wàn)榮;超級(jí)電容器氧化物電極材料研究進(jìn)展[J];武漢化工學(xué)院學(xué)報(bào);2005年02期

5 楊紅生,周?chē)[,張慶武;以多層次聚苯胺顆粒為電極活性物質(zhì)的超級(jí)電容器的電化學(xué)性能[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

6 周鵬偉;李寶華;康飛宇;曾毓群;;椰殼活性炭基超級(jí)電容器的研制與開(kāi)發(fā)[J];新型炭材料;2006年02期

7 劉國(guó)陽(yáng);周安寧;;超級(jí)電容器炭基電極材料研究進(jìn)展[J];炭素;2006年04期

8 巢亞軍;原鮮霞;馬紫峰;;復(fù)合材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];稀有金屬材料與工程;2007年06期

9 懷永建;林子吉;胡學(xué)步;鄧正華;索繼栓;;一種軟包裝超級(jí)電容器及其高電壓模塊[J];合成化學(xué);2007年S1期

10 張瑩;劉開(kāi)宇;張偉;王洪恩;;二氧化錳超級(jí)電容器的電極電化學(xué)性質(zhì)[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2008年08期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙健偉;倪文彬;王登超;黃忠杰;;超級(jí)電容器電極材料的設(shè)計(jì)、制備及性質(zhì)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第10分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

2 張琦;鄭明森;董全峰;田昭武;;基于薄液層反應(yīng)的新型超級(jí)電容器——多孔碳電極材料的影響[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第10分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 馬衍偉;;新型超級(jí)電容器石墨烯電極材料的研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

4 劉不厭;彭喬;孫s，

本文編號(hào)：953282