石墨烯/氨基蒽醌复合电极材料的制备与性能研究
发布时间：2020-12-25 06:52
超级电容器作为一种新型的储能器件,利用离子的吸脱附或者快速氧化还原反应来储存能量,具有能量密度高、循环寿命长等优点,弥补了电池与普通电容器在电化学储能与应用中的缺陷,在航空航天、汽车、军事、医疗、电子便携设备等领域具有很大的发展潜力。电极材料是影响超级电容器性能的关键。将具有双电层电容的碳材料与具有赝电容的材料结合在一起,希望结合两者的优势,制备具有较高性能的电极材料。石墨烯具有较大的比表面积、良好的力学性能与物理化学性能,是一种合适的基体材料;氨基蒽醌由于具有电化学活性的醌键,理论比电容大,结构可设计强,已有报道研究其用作超级电容器电极材料。本文选用石墨烯为基体材料,制备了石墨烯/1,5-二氨基蒽醌（DAA）复合材料,研究了聚1,5-二氨基蒽醌（PDAA）的聚合条件,通过原位聚合的方法制备了石墨烯/聚1,5-二氨基蒽醌复合材料,并对其结构形貌以及电化学性能进行表征。利用水热法制备还原氧化石墨烯（RGO）与DAA的复合材料。通过控制石墨烯与DAA的质量比的不同来制备不同比例的RGO/DAA,采用FESEM、FTIR、XRD、Raman等方法表征复合材料的形貌结构,通过循环伏安测试、恒流...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章绪论
1.1 前言
1.2 超级电容器的概述
1.2.1 超级电容器的发展历史
1.2.2 超级电容器的结构
1.3 超级电容器的分类
1.3.1 双电层电容器
1.3.2 赝电容器
1.4 超级电容器的电极材料
1.4.1 碳材料
1.4.2 过渡金属氧化物
1.4.3 导电聚合物
1.4.4 碳材料/导电聚合物
1.5 氨基蒽醌作为超级电容器电极材料的研究
1.6 课题研究意义与主要内容
第二章实验原料及测试方法
2.1 主要实验原料与仪器
2.2 材料的形貌与结构表征
2.2.1 场发射扫描电子显微镜
2.2.2 元素分析
2.2.3 傅里叶红外光谱
2.2.4 X射线衍射
2.2.5 拉曼光谱
2.2.6 X射线光电子能谱
2.2.7 比表面及孔径分布测试
2.3 电化学性能测试
2.3.1 循环伏安测试
2.3.2 恒流充放电测试
2.3.3 交流阻抗测试
2.3.4 循环测试
第三章石墨烯/1,5-二氨基蒽醌的制备及其电化学性能的研究
3.1 引言
3.2 水热法制备不同浓度的还原氧化石墨烯/1,5 二氨基蒽醌
3.2.1 水热法RGO/DAA复合材料的形貌结构表征
3.2.2 水热法RGO/DAA的电化学性能
3.3 水热法制备不同浓度的活化石墨烯/1,5-二氨基蒽醌
3.3.1 水热法aMEGO/DAA复合材料的形貌结构表征
3.3.2 水热法aMEGO/DAA的电化学性能
3.4 不同方法制备石墨烯/1,5-二氨基蒽醌及其电化学性能的研究
3.4.1 石墨烯/氨基蒽醌（RGO/DAA）复合材料的制备
3.4.2 不同方法制备RGO/DAA的形貌结构表征
3.4.3 不同方法制备RGO/DAA的电化学性能
3.5 小结
第四章聚 1,5-二氨基蒽醌的制备及聚合条件的研究
4.1 引言
4.2 聚 1,5-二氨基蒽醌的制备及其电化学性能的研究
4.2.1 聚 1,5-二氨基蒽醌的制备
4.2.2 PDAA聚合条件探索
4.3 PDAA在不同电解液中电化学性能研究
4.3.1 循环伏安测试
4.3.2 恒流充放电测试
4.3.3 交流阻抗测试
4.4 小结
第五章石墨烯/聚 1,5-二氨基蒽醌复合材料的制备及电化学性能的研究
5.1 引言
5.2 原位法制备不同浓度RGO/PDAA复合材料
5.2.1 原位法RGO/PDAA复合材料的形貌结构表征
5.2.2 原位法RGO/PDAA复合材料的电化学性能
5.3 小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器氨基蒽醌电极材料的研究[J]. 郗菲菲,彭乔. 电源技术. 2015(05)
[2]氨基蒽醌衍生物的合成及其用作锂电池正极材料的电化学性能[J]. 赵磊,王安邦,王维坤,余仲宝,陈实,杨裕生. 物理化学学报. 2012(03)
[3]石墨烯的制备及表征研究进展[J]. 史永胜,李雪红,宁青菊,宁磊,陈阳阳. 电子元件与材料. 2010(12)
[4]石墨烯的制备方法及表征研究[J]. 李惠茗,张鹏云,李春新. 盐城工学院学报(自然科学版). 2010(03)
[5]不同氧化剂制备的聚苯胺电化学性能研究[J]. 钟新仙,王芳平,李庆余,胡兴艳,卢胜彬,王红强. 电源技术. 2009(09)
[6]超级电容器综述[J]. 杨盛毅,文方. 现代机械. 2009(04)
[7]超级电容器金属氧化物电极材料研究进展[J]. 庞旭,马正青,左列,曾苏民. 表面技术. 2009(03)
[8]沥青基活性碳纤维的电容特性[J]. 陈秋飞,张学军,田艳红. 北京化工大学学报(自然科学版). 2008(02)
[9]钛基底上碳纳米管束阵列的制备与电化学性质[J]. 于洪涛,陈硕,赵慧敏,全燮. 功能材料与器件学报. 2008(01)
[10]直立碳纳米管超级电容器的研究[J]. 叶晓燕,王艳芝,宋海燕,孙卓,何品刚,方禹之. 电化学. 2008(01)
博士论文
[1]石墨烯衍生物及其复合材料的制备与性能研究[D]. 赵昕.东华大学 2013
硕士论文
[1]过渡金属氧化物电极材料的制备及其超级电容性能的研究[D]. 庄君霞.兰州理工大学 2014
[2]聚苯胺包覆电纺纳米碳纤维的制备及其超级电容性能[D]. 李文君.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：2937169
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章绪论
1.1 前言
1.2 超级电容器的概述
1.2.1 超级电容器的发展历史
1.2.2 超级电容器的结构
1.3 超级电容器的分类
1.3.1 双电层电容器
1.3.2 赝电容器
1.4 超级电容器的电极材料
1.4.1 碳材料
1.4.2 过渡金属氧化物
1.4.3 导电聚合物
1.4.4 碳材料/导电聚合物
1.5 氨基蒽醌作为超级电容器电极材料的研究
1.6 课题研究意义与主要内容
第二章实验原料及测试方法
2.1 主要实验原料与仪器
2.2 材料的形貌与结构表征
2.2.1 场发射扫描电子显微镜
2.2.2 元素分析
2.2.3 傅里叶红外光谱
2.2.4 X射线衍射
2.2.5 拉曼光谱
2.2.6 X射线光电子能谱
2.2.7 比表面及孔径分布测试
2.3 电化学性能测试
2.3.1 循环伏安测试
2.3.2 恒流充放电测试
2.3.3 交流阻抗测试
2.3.4 循环测试
第三章石墨烯/1,5-二氨基蒽醌的制备及其电化学性能的研究
3.1 引言
3.2 水热法制备不同浓度的还原氧化石墨烯/1,5 二氨基蒽醌
3.2.1 水热法RGO/DAA复合材料的形貌结构表征
3.2.2 水热法RGO/DAA的电化学性能
3.3 水热法制备不同浓度的活化石墨烯/1,5-二氨基蒽醌
3.3.1 水热法aMEGO/DAA复合材料的形貌结构表征
3.3.2 水热法aMEGO/DAA的电化学性能
3.4 不同方法制备石墨烯/1,5-二氨基蒽醌及其电化学性能的研究
3.4.1 石墨烯/氨基蒽醌（RGO/DAA）复合材料的制备
3.4.2 不同方法制备RGO/DAA的形貌结构表征
3.4.3 不同方法制备RGO/DAA的电化学性能
3.5 小结
第四章聚 1,5-二氨基蒽醌的制备及聚合条件的研究
4.1 引言
4.2 聚 1,5-二氨基蒽醌的制备及其电化学性能的研究
4.2.1 聚 1,5-二氨基蒽醌的制备
4.2.2 PDAA聚合条件探索
4.3 PDAA在不同电解液中电化学性能研究
4.3.1 循环伏安测试
4.3.2 恒流充放电测试
4.3.3 交流阻抗测试
4.4 小结
第五章石墨烯/聚 1,5-二氨基蒽醌复合材料的制备及电化学性能的研究
5.1 引言
5.2 原位法制备不同浓度RGO/PDAA复合材料
5.2.1 原位法RGO/PDAA复合材料的形貌结构表征
5.2.2 原位法RGO/PDAA复合材料的电化学性能
5.3 小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器氨基蒽醌电极材料的研究[J]. 郗菲菲,彭乔. 电源技术. 2015(05)
[2]氨基蒽醌衍生物的合成及其用作锂电池正极材料的电化学性能[J]. 赵磊,王安邦,王维坤,余仲宝,陈实,杨裕生. 物理化学学报. 2012(03)
[3]石墨烯的制备及表征研究进展[J]. 史永胜,李雪红,宁青菊,宁磊,陈阳阳. 电子元件与材料. 2010(12)
[4]石墨烯的制备方法及表征研究[J]. 李惠茗,张鹏云,李春新. 盐城工学院学报(自然科学版). 2010(03)
[5]不同氧化剂制备的聚苯胺电化学性能研究[J]. 钟新仙,王芳平,李庆余,胡兴艳,卢胜彬,王红强. 电源技术. 2009(09)
[6]超级电容器综述[J]. 杨盛毅,文方. 现代机械. 2009(04)
[7]超级电容器金属氧化物电极材料研究进展[J]. 庞旭,马正青,左列,曾苏民. 表面技术. 2009(03)
[8]沥青基活性碳纤维的电容特性[J]. 陈秋飞,张学军,田艳红. 北京化工大学学报(自然科学版). 2008(02)
[9]钛基底上碳纳米管束阵列的制备与电化学性质[J]. 于洪涛,陈硕,赵慧敏,全燮. 功能材料与器件学报. 2008(01)
[10]直立碳纳米管超级电容器的研究[J]. 叶晓燕,王艳芝,宋海燕,孙卓,何品刚,方禹之. 电化学. 2008(01)
博士论文
[1]石墨烯衍生物及其复合材料的制备与性能研究[D]. 赵昕.东华大学 2013
硕士论文
[1]过渡金属氧化物电极材料的制备及其超级电容性能的研究[D]. 庄君霞.兰州理工大学 2014
[2]聚苯胺包覆电纺纳米碳纤维的制备及其超级电容性能[D]. 李文君.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：2937169
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