碳量子点@MnOx复合材料的制备及其超级电容器性能
发布时间：2020-12-14 13:55
在能源危机的大背景下,提升电学储能设备的性能是解决问题的关注焦点之一。超级电容器兼具高功率密度和高能量密度的特性,使其有望替代锂离子电池在众多领域得到应用。锰氧化物材料（MnOx）因其超大的理论比电容,在超级电容器行业一直备受重视,同时其资源丰富、价格低廉、制备容易、环境友好的优点,使其成为了超电容的研究热点。但MnOx作为过渡金属氧化物亦有电子传导率低、离子扩散缓慢的巨大缺陷,本文正是抓住这一痛点,通过研究合适的合成条件,采用一步反应的方式绿色合成碳量子点@MnOx复合材料,并将其用于超级电容器电极材料。进而基于碳量子点@MnOx复合材料和其合成方法,分别设计、制备了二维柔性超级电容器器件与一维线性超级电容器器件。具体研究内容如下:（1）探究与调控合成碳量子点@MnOx复合材料的最佳反应条件,获得三种形貌、成分均一的目标产物。使用高锰酸钾（KMnO4）和掺氮碳量子点（N-CDs）作为反应原料,调控单一变量,即水热反应的反应温度、反应时间、两种反应物的质量比等,探究了合成碳量子点@Mn3O4复合材料（MCDs1-2）、碳...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 超级电容器简介
1.1.1 超级电容器原理及分类
1.1.2 超级电容器研究方法
1.1.3 超级电容器电极材料
1.2 MnOx电极材料的合成与应用
3O4 材料"> 1.2.1 Mn3O4 材料
2 材料"> 1.2.2 MnO2 材料
1.3 碳材料@MnOx复合材料的合成与应用
1.3.1 碳材料
1.3.2 碳材料@MnOx复合材料
1.4 本论文的选题依据和思路
2 碳量子点@MnOx复合材料的制备
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品与仪器
2.2.2 表征测试方法
2.2.3 碳量子点@MnOx复合材料的合成步骤
2.3 结果与讨论
2.3.1 反应条件对于碳量子点@MnOx复合材料的影响
2.3.2 具有均一形貌和成分的三种复合产物
2.4 本章小结
3 碳量子点@MnOx复合材料的超级电容器性能
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品与仪器
3.2.2 电化学测试方法
3.2.3 超级电容器器件的制备流程
3.3 结果与讨论
3.3.1 电位窗口的选择
3.3.2 实验电容量计算
3.3.3 循环伏安曲线分析
3.3.4 恒电流充放电曲线分析
3.3.5 阻抗谱分析
3.4 本章小结
4 柔性超级电容器的设计制备与性能测试
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品与仪器
4.2.2 表征测试方法
4.2.3 柔性超级电容器制备方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 二维柔性超级电容器
4.3.2 一维线性超级电容器
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国能源产业进入发展新阶段[J]. 氯碱工业. 2019(01)
[2]碳纤维基柔性超级电容器电极材料的应用进展[J]. 刘永坤,姚菊明,卢秋玲,黄铮,江国华. 储能科学与技术. 2019(01)
[3]石墨烯基超级电容器产业研究[J]. 林晓东. 厦门科技. 2017(03)
[4]柔性超级电容器电极材料与器件研究进展[J]. 叶星柯,周乾隆,万中全,贾春阳. 化学通报. 2017(01)
[5]超级电容器及其在新能源领域的应用[J]. 王超,苏伟,钟国彬,魏增福,徐凯琪. 广东电力. 2015(12)
[6]四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂及电化学性能研究[J]. 陈守彬,吴显明,陈上,刘志雄,丁其晨. 应用化工. 2015(10)
[7]水热法制备RGO/MnO_x复合材料及其电化学电容性能[J]. 刘德宇,贺蕴秋,马园园,蔡斯琪. 功能材料. 2015(10)
[8]新型零维碳纳米材料的研究进展[J]. 关磊,范文婷,王莹. 化学与黏合. 2015(02)
[9]世界能源使用趋势和中国能源问题[J]. 陈春阳,薛茹君,周敏,程淑芬. 安徽化工. 2014(05)
[10]风电太阳能储能是中国能源革命的核心[J]. 王仲颖. 电器工业. 2014(07)
本文编号：2916519
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 超级电容器简介
1.1.1 超级电容器原理及分类
1.1.2 超级电容器研究方法
1.1.3 超级电容器电极材料
1.2 MnOx电极材料的合成与应用
3O4 材料"> 1.2.1 Mn3O4 材料
2 材料"> 1.2.2 MnO2 材料
1.3 碳材料@MnOx复合材料的合成与应用
1.3.1 碳材料
1.3.2 碳材料@MnOx复合材料
1.4 本论文的选题依据和思路
2 碳量子点@MnOx复合材料的制备
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品与仪器
2.2.2 表征测试方法
2.2.3 碳量子点@MnOx复合材料的合成步骤
2.3 结果与讨论
2.3.1 反应条件对于碳量子点@MnOx复合材料的影响
2.3.2 具有均一形貌和成分的三种复合产物
2.4 本章小结
3 碳量子点@MnOx复合材料的超级电容器性能
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验药品与仪器
3.2.2 电化学测试方法
3.2.3 超级电容器器件的制备流程
3.3 结果与讨论
3.3.1 电位窗口的选择
3.3.2 实验电容量计算
3.3.3 循环伏安曲线分析
3.3.4 恒电流充放电曲线分析
3.3.5 阻抗谱分析
3.4 本章小结
4 柔性超级电容器的设计制备与性能测试
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验药品与仪器
4.2.2 表征测试方法
4.2.3 柔性超级电容器制备方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 二维柔性超级电容器
4.3.2 一维线性超级电容器
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国能源产业进入发展新阶段[J]. 氯碱工业. 2019(01)
[2]碳纤维基柔性超级电容器电极材料的应用进展[J]. 刘永坤,姚菊明,卢秋玲,黄铮,江国华. 储能科学与技术. 2019(01)
[3]石墨烯基超级电容器产业研究[J]. 林晓东. 厦门科技. 2017(03)
[4]柔性超级电容器电极材料与器件研究进展[J]. 叶星柯,周乾隆,万中全,贾春阳. 化学通报. 2017(01)
[5]超级电容器及其在新能源领域的应用[J]. 王超,苏伟,钟国彬,魏增福,徐凯琪. 广东电力. 2015(12)
[6]四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂及电化学性能研究[J]. 陈守彬,吴显明,陈上,刘志雄,丁其晨. 应用化工. 2015(10)
[7]水热法制备RGO/MnO_x复合材料及其电化学电容性能[J]. 刘德宇,贺蕴秋,马园园,蔡斯琪. 功能材料. 2015(10)
[8]新型零维碳纳米材料的研究进展[J]. 关磊,范文婷,王莹. 化学与黏合. 2015(02)
[9]世界能源使用趋势和中国能源问题[J]. 陈春阳,薛茹君,周敏,程淑芬. 安徽化工. 2014(05)
[10]风电太阳能储能是中国能源革命的核心[J]. 王仲颖. 电器工业. 2014(07)
本文编号：2916519
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2916519.html
