人類社會發(fā)展對化石燃料的高度依賴,引發(fā)了能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖等一系列問題。為了改善這種局面,人們越來越重視對環(huán)境友好、可持續(xù)能源的利用,以及高效的能源轉化和儲存設備的開發(fā)。在眾多儲能設備中,超級電容器由于具備充放電速率快、循環(huán)壽命長、功率密度大以及環(huán)保安全等優(yōu)點被研究者們所青睞。而電極材料作為超級電容器的重要組成部分,其組分和結構設計與超級電容器的電化學性能息息相關,因而成為了近年來的研究熱點。從結構上看,納米材料的出現(xiàn)為電極材料的發(fā)展尋找到了新的突破點,其中,一維靜電紡納米纖維因具有較高比表面積和較大長徑比,有利于促進電子傳輸和離子擴散,而成為一種可塑性很強的結構類型。從其成分來看,除了碳材料、金屬氧化物和導電聚合物等較為典型的電極材料外,金屬硫化物/硒化物/磷化物、金屬有機骨架化合物（MOF）和MXene等一系列電極材料也展現(xiàn)出巨大潛力。然而,單一材料在某些方面所呈現(xiàn)出的局限性,促使不同材料間的復合成為了構筑高性能電極材料的必然趨勢。本論文以納米纖維基復合材料為研究對象,將一維靜電紡納米纖維作為基底與多種贗電容材料進行復合,并通過對材料活性組分及形貌結構的調控,對電極材料的... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：147 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

不同儲能設備能量密度與功率密度的比較圖

吉林大學博士學位論文6所展現(xiàn)的不同電化學性能優(yōu)勢可以發(fā)揮協(xié)同作用，有利于增強混合超級電容器的功率密度、能量密度以及循環(huán)穩(wěn)定性能。因此，相比于雙電層電容器和贗電容器，混合型超級電容器通常展現(xiàn)出更高的功率密度和能量密度。與此同時，混合超級電容器的功率密度與傳統(tǒng)電容器相比較低，但仍能達到燃料電池和二次電池功率密度的上限。Figure1.4Schematicdiagramofahybridsupercapacitor.CitedfromRef.[20].圖1.4混合電容器的示意圖。1.1.3超級電容器性能參數及影響因素電極、電解質、隔膜和集流體是超級電容器的主要組成部分。超級電容器的電化學性能與各部分的選擇和相互之間的連接有相關，受電極材料和電解質性能的影響最大。電化學性能測試體系大致分為兩種：三電極測試體系和兩電極測試體系。其中，三電極測試體系更適用于探究電極材料的電化學性能，而兩電極測試體系與實際的超級電容器設備更為接近。兩種測試體系所包含的測試主要有：循環(huán)伏安（CV）測試，恒流充放電（GCD）測試，以及電化學阻抗譜（EIS）測試。通過對時間、電流和電壓的探測并按照相應的計算公式可以獲得衡量超級電容器性能的一系列指標，如比電容、倍率性能、電化學阻抗、能量密度、功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性、庫倫效率等。Figure1.5詳細展示了超級電容器的重要性能指標、測試途徑以及影響因素。其中，能量密度、功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性是評價超級電容器實際應用價值的重要指標。1.1.3.1能量密度和功率密度

超級電容器的主要性能參數、測試方法和主要影響因素

【參考文獻】：
期刊論文
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