本文關(guān)鍵詞：腐植酸基層次孔炭電極材料的制備及電化學(xué)性能

  更多相關(guān)文章： 超級(jí)電容器 腐植酸 層次孔炭 復(fù)合材料 電化學(xué)性能

【摘要】：超級(jí)電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的新型儲(chǔ)能裝置,電極是決定其電化學(xué)性能的關(guān)鍵。本文以腐植酸為前驅(qū)體,KOH為活化劑,在較低的堿炭比下以一定溫度進(jìn)行活化,制備腐植酸基層次孔炭材料。由于腐植酸前驅(qū)體的高含氧量,所制備的層次孔炭含氧量也非常高。這些含氧官能團(tuán)在負(fù)載金屬氧化物時(shí),與其相互作用,非常有利于金屬氧化物的均勻負(fù)載。本文將MnO2嫁接在多孔炭上,制備成復(fù)合電極材料。運(yùn)用SEM、TEM、XRD、低溫液氮吸附等手段,系統(tǒng)考察了活化工藝條件對(duì)腐植酸基層次孔炭材料結(jié)構(gòu)的影響。詳細(xì)分析了腐植酸的活化過程,研究了腐植酸基層次孔炭孔結(jié)構(gòu)形成機(jī)理。同時(shí),對(duì)腐植酸基層次孔炭材料的電化學(xué)性能及儲(chǔ)能機(jī)理進(jìn)行了探討。腐植酸基層次孔炭電極具有很好的電容特性,在水系電解液和有機(jī)電解液中比電容最大可分別達(dá)到189和118 F g-1。同時(shí),電極具有很好的倍率性能和循環(huán)性能。利用乙醇的還原性將高錳酸鉀還原并均勻負(fù)載在腐植酸基層次孔炭上,制備的層次孔炭/MnO2復(fù)合材料仍然保持著層次孔結(jié)構(gòu)。制備成電極時(shí),比電容得到很大的提高,具有很好的電化學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：超級(jí)電容器 腐植酸 層次孔炭 復(fù)合材料 電化學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-28
• 1.1 引言10-12
• 1.2 超級(jí)電容器儲(chǔ)能機(jī)理12-17
• 1.2.1 雙電層儲(chǔ)能機(jī)理（EDLCs）12-15
• 1.2.2 法拉第電容器儲(chǔ)能機(jī)理15-17
• 1.3 超級(jí)電容器的性能17-18
• 1.4 電解液18-21
• 1.5 隔膜21
• 1.6 炭基電極材料21-24
• 1.6.1 活性炭21-23
• 1.6.2 模板炭23-24
• 1.7 課題的提出、目的和意義24-25
• 1.8 主要研究?jī)?nèi)容25-28
• 2 實(shí)驗(yàn)方案28-38
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備28-29
• 2.2 制備工藝29-31
• 2.2.1 技術(shù)路線29-30
• 2.2.2 層次孔炭的制備30-31
• 2.3 層次孔炭材料的表征方法31-32
• 2.4 電極材料的制備32
• 2.5 超級(jí)電容器的組裝32-33
• 2.6 超級(jí)電容器電化學(xué)性能測(cè)試方法33-36
• 2.6.1 恒流充放電測(cè)試33-34
• 2.6.2 循環(huán)伏安測(cè)試34
• 2.6.3 交流阻抗34-35
• 2.6.4 漏電流測(cè)試35-36
• 2.6.5 自放電測(cè)試36
• 2.7 本章小結(jié)36-38
• 3 腐植酸基層次孔炭的制備與微觀結(jié)構(gòu)表征38-50
• 3.1 引言38-39
• 3.2 層次孔炭的制備39-41
• 3.3 SX腐植酸基層次孔炭的孔結(jié)構(gòu)41-44
• 3.4 NM腐植酸基層次孔炭的孔結(jié)構(gòu)44-45
• 3.5 層次孔形成機(jī)理45-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 4 腐植酸基層次孔炭電極材料的電化學(xué)性能50-62
• 4.1 引言50
• 4.2 SX腐植酸基層次孔炭的電化學(xué)性能50-57
• 4.2.1 KOH電解液體系50-54
• 4.2.2 Et_4NBF_4/PC電解液體系54-57
• 4.3 NM腐植酸基層次孔炭的電化學(xué)性能57-60
• 4.3.1 KOH電解液體系57-58
• 4.3.2 Et_4NBF_4/PC電解液體系58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 5 層次孔炭/MnO_2復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能62-80
• 5.1 引言62
• 5.2 層次孔炭/MnO_2復(fù)合材料的制備62-63
• 5.3 XRD、紅外、TEM測(cè)試分析63-66
• 5.4 孔結(jié)構(gòu)分析66-67
• 5.5 電化學(xué)性能分析67-78
• 5.5.1 KOH電解液體系67-72
• 5.5.2 Et_4NBF_4/PC電解液體系72-75
• 5.5.3 H_2SO_4電解液體系75-78
• 5.6 本章小結(jié)78-80
• 6 結(jié)論80-81
• 本文的創(chuàng)新點(diǎn)81-82
• 參考文獻(xiàn)82-88
• 作者簡(jiǎn)介88-90
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集90

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本文編號(hào)：693187