發(fā)布時(shí)間：2021-10-22 11:16

　　超級(jí)電容器,作為一種新型能源存儲(chǔ)器件,有著容量大、功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、充放電效率高等優(yōu)點(diǎn)。炭材料具有高比表面、低成本、優(yōu)異的導(dǎo)電性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì),是商品化超級(jí)電容器最常用的電極材料。本文以蔗糖和酚醛樹(shù)脂為前驅(qū)體,以含氮有機(jī)酸鹽同時(shí)作為氮源、硬模板及活化劑,制備得到富氮高比表面分級(jí)孔炭材料,研究了碳化溫度對(duì)炭材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)電容性能的影響規(guī)律,并探討了含氮有機(jī)酸鹽對(duì)炭材料的催石墨化機(jī)理。以蔗糖為碳源,乙二胺四乙酸二鈉鋅鹽為氮源、硬模板、活化劑,兩者液相混合,冷凍干燥,得到蔗糖/乙二胺四乙酸二鈉鋅鹽的均勻復(fù)合物,在惰性氣氛下高溫碳化（700-950℃）、洗滌制備得到蔗糖基富氮分級(jí)孔炭材料。探討了其成孔機(jī)理,以及碳化溫度對(duì)其氮含量、孔結(jié)構(gòu)和電容性能的影響。隨碳化溫度升高,蔗糖基富氮分級(jí)孔炭材料的比表面積增大而氮含量降低,在700℃制備的樣品具有最高的氮含量（5.79%）,大的準(zhǔn)電容貢獻(xiàn)使其在6 mol I-1 KOH堿性電解液中比電容值達(dá)到283 F g-1;碳化溫度950℃制備的樣品的比表面高達(dá)2160 m2g-1,發(fā)達(dá)的分級(jí)孔結(jié)構(gòu)使其表現(xiàn)出極為優(yōu)異的倍率性能,在300 A... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１功率密度和能量密度的關(guān)系曲線??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒａｇｏｎｅ?ｐｌｏｔｓ??－［７】

?北京化工大學(xué)碩士論文???Ｓｅｐａｒａｔｏｒ?Ｓｅｐａｒａｔｏｒ??Ｈ?ｌ＝ｒ｜ｉｉ｜??ＰｏｓｌＵｖｅ?Ｎｆ＃ｇａｔｔｖａ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??■丨１１???Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?????圖１－２雙電層電容器的充放電狀態(tài)??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈａｒｇｅｄ?ａｎｄ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ?ｓｔａｔｅｓ?ｏｆ?ａｎ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｃａｐａｃｉｔｏｒ??（２）贗電容器：其充電機(jī)理與雙電層完全不同，屬法拉第反應(yīng)（圖１－３）?ｉ｜９］。??電荷傳輸導(dǎo)致電活化材料的化學(xué)態(tài)或氧化狀態(tài)發(fā)生改變，對(duì)能量實(shí)現(xiàn)間接的貯??存，與電池的能量存貯原理相似，但是由熱力學(xué)原因而產(chǎn)生電容。根據(jù)電極上接??受電荷的程度（Ａｑ）和電勢(shì)變化（Ａ（ｐ）的關(guān)系計(jì)算電容值，計(jì)算如下??Ｃ?＝?ｄ（Ａ?ｑ）／ｄ（Ａ?（ｐ）?式（１－２）??Ｓｅｐａｎａｔｏｆ??麵??ｉｎ?１１?Ｊｉｌｉ？?＇ｌｌ．ｉｔｉｆｕ?ｉｊｉｉｉｙｉｉｉｉＵｎＲＲＨＨＨＨＨＭＨＨＨＨｉ??＃?ｌｉ？Ｍ?＆ｘＭｍ?ｅｒ?ｔｍＵｍｉｍ??圖１－３贗電容器的示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔｏｒ??４??

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai.  National Science Review. 2017(03)
[2]超級(jí)電容器的應(yīng)用[J]. 陳雪丹,陳碩翼,喬志軍,傅冠生,阮殿波.  儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]超級(jí)電容器的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王釗,趙智博,關(guān)士友.  江蘇科技信息. 2016(27)
[4]超級(jí)電容器的分類(lèi)與優(yōu)缺點(diǎn)分析[J]. 李海生.  通信電源技術(shù). 2011(06)
[5]混合型超級(jí)電容器的研究進(jìn)展[J]. 劉海晶,夏永姚.  化學(xué)進(jìn)展. 2011(Z1)
[6]儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 賈宏新,張宇,王育飛,何維國(guó),符楊.  可再生能源. 2009(06)
[7]超級(jí)電容器儲(chǔ)能技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 張步涵,王云玲,曾杰.  水電能源科學(xué). 2006(05)



本文編號(hào)：3450988