生物质碳基复合电极材料在超级电容器中的应用

发布时间：2018-01-10 00:33

  本文关键词：生物质碳基复合电极材料在超级电容器中的应用　出处：《黑龙江大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 超级电容器 生物质碳 丝瓜络 多孔碳 红茶菌膜

【摘要】：本论文分别阐述了以网状丝瓜络为碳源,制备高性能多孔碳材料用于超级电容器电极材料、生物质多孔碳材料与MnO2复合在非对称超级电容器中的应用、及红茶菌为碳源作超级电容器电极材料的研究。对环境友好、廉价、可再生的生物质碳材料作为超级电容器电极材料是当前的研究热点,本文中以丝瓜络为碳源,在经过碳化和活化后制备了具备大比表面积,并且有大量、分级、尺寸均一、分布均匀、相互连接的孔隙结构的材料,其孔径及比表面积均可通过活化温度进行调节。在活化温度为800℃时,其电容值在1 A g-1的电流密度下可高达304 F g-1,并有良好的稳定循环性。在组装成对称双电层电容器后,在水系和有机体系中,能量密度分别达10和64.4 Wh Kg-1,功率密度分别为500 W Kg-1和11.3 kW Kg-1。以丝瓜络为碳源,复合金属氧化物MnO2,并对其掺氮以制备高性能非对称超级电容器。在本论文中,通过简单的一步水热法,将棒状MnO2负载到以丝瓜络为碳源的多孔碳上,另一部分将N元素掺杂到以丝瓜络为碳源的多孔碳内部和外部。将这两种材料进行组装,构成非对称超级电容器。这种电容器的电势可达1.8 V,并有良好的电容值。在1 A g-1条件下电容值可达78.2 F g-1,能量密度高达34.7 W h kg-1,功率密度高达到26.8 kW kg-1,并且具有良好的循环稳定性。以红茶菌为碳源制备碳材料,通过对其进行预碳化、活化及再煅烧,不仅在其外部形成大量的孔洞结构,而且在内部也行成了一定的孔洞。这些孔结构分布均匀,并且结合自身的网状结构,更加适合离子的运输与传递,适合做为电极材料。经测量,证明其具有较好的电容性,其电容值可达到167 F g-1,并且有良好的稳定性。
[Abstract]:This paper describes the application of high performance porous carbon material to the electrode material of super capacitor , the application of biomass porous carbon material and MnO2 composite in asymmetric super capacitor . It is more suitable for the transport and transfer of ions . It is suitable to be used as electrode material . Its capacitance value can reach 167 F g - 1 and has good stability .

【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;TM53

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 许开卿;吴季怀;范乐庆;冷晴;钟欣;兰章;黄妙良;林建明;;水凝胶聚合物电解质超级电容器研究进展[J];材料导报;2011年15期

2 梓文;;超高能超级电容器[J];兵器材料科学与工程;2013年04期

3 ;欧盟创新型大功率超级电容器问世[J];功能材料信息;2014年01期

4 周霞芳;;无污染 充电快 春节后有望面市 周国泰院士解密“超级电容器”[J];环境与生活;2012年01期

5 江奇,瞿美臻,张伯兰,于作龙;电化学超级电容器电极材料的研究进展[J];无机材料学报;2002年04期

6 朱修锋,王君,景晓燕,张密林;超级电容器电极材料[J];化工新型材料;2002年04期

7 景茂祥,沈湘黔,沈裕军,邓春明,翟海军;超级电容器氧化物电极材料的研究进展[J];矿冶工程;2003年02期

8 朱磊,吴伯荣,陈晖,刘明义,简旭宇,李志强;超级电容器研究及其应用[J];稀有金属;2003年03期

9 贺福;碳(炭)材料与超级电容器[J];高科技纤维与应用;2005年03期

10 邓梅根,杨邦朝,胡永达;卷绕式活性炭纤维布超级电容器的研究[J];功能材料;2005年08期

相关会议论文 前10条

1 马衍伟;张熊;余鹏;陈尧;;新型超级电容器纳米电极材料的研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年

2 张易宁;何腾云;;超级电容器电极材料的最新研究进展[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年

3 钟辉;曾庆聪;吴丁财;符若文;;聚苯乙烯基层次孔碳的活化及其在超级电容器中的应用[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年

4 赵家昌;赖春艳;戴扬;解晶莹;;扣式超级电容器组的研制[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年

5 单既成;陈维英;;超级电容器与通信备用电源[A];通信电源新技术论坛——2008通信电源学术研讨会论文集[C];2008年

6 王燕;吴英鹏;黄毅;马延风;陈永胜;;单层石墨用作超级电容器的研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2009年

7 赵健伟;倪文彬;王登超;黄忠杰;;超级电容器电极材料的设计、制备及性质研究[A];中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C];2010年

8 张琦;郑明森;董全峰;田昭武;;基于薄液层反应的新型超级电容器——多孔碳电极材料的影响[A];中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C];2010年

9 马衍伟;;新型超级电容器石墨烯电极材料的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第7分册）[C];2010年

10 刘不厌;彭乔;孙s，

本文编号：1403190