碳基复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

发布时间：2020-12-21 13:22

　　超级电容器是一种具有高的功率密度、较好的倍率性能、较长的循环寿命、快速稳定的大电流充放电特性和安全性等优点的新型清洁储能器件,可以在极短的时间完成储能装置的充放电,但是超级电容器的能量密度远低于锂离子电池和燃料电池。因此开发高能量密度的超级电容器是新能源领域研究的热点之一。碳材料具有高的比表面积、良好的导电性和化学稳定性,被广泛应用于超级电容器。但是比电容低、能量密度不高仍限制了其在某些领域的应用。本论文的研究内容主要是以碳材料为基底,通过水热法生长赝电容材料提高材料比电容,模板法制孔和杂原子掺杂提高材料与电解液浸润性和循环稳定性,从而提高超级电容器的能量密度和功率密度。本论文研究的具体内容如下:1.结合同轴静电纺丝技术和水热法制备了在双层碳纳米纤维上垂直排列NiCo₂S₄纳米片的分级结构（NiCo₂S₄@DCCNF）。利用DCCNF的高导电性和多孔结构、NiCo₂S₄纳米片的二维开放框架,这种独特的一维纳米纤维/二维纳米片分级结构能够增加电化学活性位点,... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器发展历程、现状
    1.3 超级电容器结构及储能机理
        1.3.1 超级电容器的结构
        1.3.2 超级电容器的储能机理
    1.4 超级电容器的优势和问题
        1.4.1 超级电容器的优势
        1.4.2 超级电容器的问题
    1.5 超级电容器电极材料分类
        1.5.1 高比表面积碳材料
        1.5.2 过渡金属化合物
        1.5.3 导电聚合物
    1.6 本文研究的主要目的和内容
第2章 一维纳米纤维-二维纳米片分级结构自支撑柔性电极的制备及其超级电容器
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要实验试剂及仪器
2S₄@DCCNF）的制备">        2.2.2 自支撑柔性电极（NiCo₂S₄@DCCNF）的制备
        2.2.3 全固态对称超级电容器器件的制备
        2.2.4 表征手段与测试方法
    2.3 结果与讨论
2S₄@DCCNF的合成和微观形貌分析">        2.3.1 NiCo₂S₄@DCCNF的合成和微观形貌分析
2S₄@DCCNF的结构和组成分析">        2.3.2 NiCo₂S₄@DCCNF的结构和组成分析
2S₄@DCCNF在三电极体系中的电化学性能分析">        2.3.3 NiCo₂S₄@DCCNF在三电极体系中的电化学性能分析
2S₄@DCCNF在两电极器件中的电化学性能分析">        2.3.4 NiCo₂S₄@DCCNF在两电极器件中的电化学性能分析
2S₄@DCCNF在两电极器件中耐弯折性和循环稳定性分析..">        2.3.5 NiCo₂S₄@DCCNF在两电极器件中耐弯折性和循环稳定性分析..
    2.4 本章小结
第3章 可宏量制备氮掺杂多孔碳纳米片及其高能量密度超级电容器
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要实验试剂及仪器
        3.2.2 氮掺杂多孔碳纳米片（PNDC-4）的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PNDC-4 的合成和微观形貌分析
        3.3.2 PNDC-4 的结构和组成分析
        3.3.3 PNDC-4 的电解液浸润性和电导率分析
        3.3.4 PNDC-4 在三电极体系中的电化学性能分析
        3.3.5 PNDC-4 在两电极水系电解液中的电化学性能分析
        3.3.6 PNDC-4 在两电极有机电解液中的电化学性能分析
        3.3.7 基于PNDC-4 的超级电容器应用及宏量制备实例
    3.4 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属氧化物纳米材料的设计与合成策略（英文）[J]. 孙子其,廖婷,寇良志.  Science China Materials. 2017(01)



本文编号：2929900