基于碳纳米管纤维的柔性非对称超级电容器

发布时间：2023-04-05 11:41

　　近年来,柔性显示器、健康探测器等可穿戴电子器件逐步应用于医疗、军事、户外运动等领域。随着这类电子器件的快速发展,传统的块状或者平面柔性供能器件已经难以满足其微型化、便携化、轻量化、集成化要求。为此,开发轻质、柔性、安全、稳定、高性能的储能器件具有极其重要的意义。纤维状超级电容器(FSC)不仅继承了传统电容器的功率密度高、循环寿命长、稳定性好、无毒性、环境适应性强等优异性能,还具有体积小、质轻、易于编织等优点。鉴于这些优点,FSC是一类面向可穿戴电子器件的非常有前景的供能器件。但是,FSC的能量密度依然偏低,难以有效地满足实际应用过程中的能量需求。因此,如何在不牺牲其功率密度的前提下提高其能量密度,是当前科学界面临的重大挑战。构造非对称超级电容器(ASC)来拓宽其工作电压从而相应地提高能量密度是解决上述问题的一种有效方法。因此,本论文选取导电性高、柔性好、机械性能强的碳纳米管纤维(CNTF)作为集流体和导电基底,设计、合成高度取向的三维分级纳米结构复合材料,以此为电极构造纤维状非对称超级电容器(FASC),并详细研究了其电化学性能。主要研究内容如下:(1)通过一种简单而有效的方法,在CN...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 纤维状超级电容器概述
    1.3 纤维状非对称超级电容器
    1.4 纤维状超级电容器的电极材料
    1.5 碳纳米管纤维在纤维状超级电容器中的应用
    1.6 本论文的主要内容和创新点
第2章 蒲公英状钼-钴-镍三元氧化物纳米线的制备及其在纤维状非对称超级电容器中的应用研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及设备
        2.2.2 实验样品的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 钼-钴-镍三元氧化物的表征及电化学性能
        2.3.2 VN@C/CNTF电极的表征及电化学性能
        2.3.3 FASC的电化学性能
    2.4 本章小结
第3章 VO₂@Polypyrrole核壳纳米线阵列的制备及其在高性能纤维状非对称超级电容器中的应用研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及设备
        3.2.2 实验样品的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 VO₂@PPy/CNTF电极的表征及电化学性能
        3.3.2 VN@NC/CNTF电极的表征及电化学性能
        3.3.3 基于VO₂@PPy/CNTF和VN@NC/CNTF电极的FASC的电化学性能
    3.4 本章小结
第4章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3783349