碳基复合材料的制备及能源存储/转化性能的研究

发布时间：2025-04-23 04:27

　　能源危机和环境危机的日益加剧促使人们大力开发清洁的可再生能源。电化学储能器件(如电池、超级电容器等)和燃料电池是清洁高效的可移动电源,具有广阔的应用前景。对于储能器件,人们的当前目标是开发同时具有高能量密度和高功率密度的电极材料;对于燃料电池,人们的当前目标是开发廉价、稳定的氧还原(ORR)电催化剂。本论文围绕上述目标开展工作。在前期研究中,本课题组通过原位MgO模板法制得了具有大比表面积、多级孔道结构和优良导电性的碳纳米笼(CNC),表现出优异的储能性能,在碱性电解液中比电容为260 Fg-1(1Ag-1);通过类似的方法制得了 N掺杂的碳纳米笼(NCNC),具有优异的ORR电催化性能(起始电位为-0.13 VvsAg/AgCl)。本论文拟用CNC作载体构建碳基复合材料,提高储能比电容,或改善ORR催化性能。经过研究,取得了以下进展:1.将具有高理论比电容的聚苯胺(PANI)与CNC进行复合,PANI以纳米管形式高度分散于CNC表面,在0.5～4范围内调变了PANI与CNC的质量比;随着CNC含量的增加,复合物的导电性得到明显提高。PANI/CNC复合材料的比电容值、倍率性能和循环稳定...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
创新之处
中文摘要
英文摘要
第1章 绪论
    1.1 超级电容器
    1.2 超级电容器电极材料的研究进展
    1.3 导电聚苯胺复合材料的超电性能
    1.4 燃料电池
    本论文研究思路
    参考文献
第2章 聚苯胺/碳复合材料的制备与存储性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
    2.3 结果与讨论
    2.4 小结
    参考文献
第3章 聚苯胺/碳纳米笼热解产物的氧还原性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
    参考文献
展望
攻硕期间概况
致谢



本文编号：4041219