能量儲存的快速發(fā)展突出了對多孔碳電極材料的制備及其電化學行為研究的關注。利用自然界中易得的固體碳源來制備多孔碳材料并將其用于電化學儲能是重要的研究工作。本研究探討了利用天然材料通過高溫過程來制優(yōu)異的多孔碳材料,并對其進行了電化學儲能相關的性能測試。研究了生物質(zhì)類碳源高溫衍生多孔碳和石墨固態(tài)碳源制備石墨烯:(1)聯(lián)合使用水熱碳化和高溫熱解法利用獼猴桃天然結構衍生了三維疊片交聯(lián)多孔碳氣凝膠材料,將該材料用作超級電容器電極和鋰離子電池負極,并研究了其電化學電容和儲鋰性能。其中在800℃獲得的碳材料表現(xiàn)了最優(yōu)的鋰離子存儲性能,其在100 m A g-1的充放電速率下比容量高達504.8 m Ah g-1。同樣800℃獲得的碳材料表現(xiàn)了最優(yōu)的電容性能,在0.5 A g-1的電流密度下比電容值高達337.4 F g-1。(2)以西紅柿為原料,利用其細胞結構將化學活化劑均勻的引入到原料的各個組織結構中,再通過高溫活化過程制備了分級多孔碳。該材料碳含量高達97.7%,電導率為195 S m-1,比表面積為863.6 m2 g-1。同時該材料中有1.2%的天然氮摻雜量。將該材料作為超級電容器的電極表現(xiàn)了...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1不同的碳單質(zhì)材料Figure1.1Variouscarbonmaterials

朧氨酸修飾三維有序大孔碳球建立了一種Cu,Pb的電化界中的固體碳源及其多孔碳材料的制備上分布最廣的元素之一，也是生命發(fā)展中最重要的元素。要的固態(tài)碳源，它們對于研究碳原子的排列結構有著重要主要是石墨和金剛石。在20世紀中后期，人們逐漸的發(fā)富勒烯、碳納米管、石墨烯等新型碳材料....

圖1.2木材的多級結構

除了在碳單質(zhì)中，大量的碳元素還以其他各種形式存在與自然界中。例如，幾乎所有的天然有機物都是以碳鏈為骨架的，它們也是組成生物有機體的主要組分。因此以生物有機體為代表的生物質(zhì)材料成為了自然界中另一類重要固體碳源。相對于石墨等化石固態(tài)碳源，生物質(zhì)作為重要的固體碳源有著綠色可再生，儲量豐....

圖1.3模板法制備多孔碳Figure1.3Schematicpreparationofcarbonfromthemplatesynthesis.

經(jīng)過干燥，預碳化以及在750℃用NaOH活化等步驟成功制得一表面積為1116m2g1，用于構建高能量鋰離子電容器，具有良好的密度可達23Whkg1。此外將化學活化與物理活化相結合制備多道。Farma等人[63]以油棕擱空果纖維為碳源，通過CO2和KOH....

圖2.2CAAs的微觀結構，多孔性和化學成分研究

2.3.2CAA的表征掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）表征了CAAs的微觀形貌。這一形貌來源于獼猴桃天然結構的保留。圖2.2a顯示了CAAs中有大量的碳質(zhì)納米纖維和許多纏繞在其中的碳質(zhì)納米球狀顆粒，這些相互交聯(lián)的碳質(zhì)納米結構形成了許多的孔洞。這些....

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