电化学法制备石墨烯/聚苯胺超级电容器电极材料的研究

发布时间：2021-08-27 20:20

　　随着社会经济以及科学技术突飞猛进的发展,能源的使用成为人类发展过程中不可或缺的关键部分。随着时间的推移,部分不可再生能源不仅开采殆尽,而且在其消耗过程中产生了不可忽视的环境问题。超级电容器是一种环保性能优异、功率密度大、操作过程安全且循环稳定性高的新型能源存储设备。然而,较低的能量密度是限制其在实际应用中不容忽视的技术瓶颈问题。由能量密度的计算可得,比电容和电位窗口的大小是影响能量密度的直接因素。石墨烯（Gr）是一种电导率高、比表面积大且电化学性能稳定的双电层电容材料。聚苯胺（PANI）则为法拉第赝电容较高的导电聚合物。为了最大限度的发挥好自支撑Gr和PANI之间良好的协同效应,本文主要以提高材料的比电容和改善能量密度为切入点,探索了Gr/PANI复合材料简单的制备工艺及其电化学性能。以石墨纸（GP）与苯胺单体（An）为原料,结合电化学剥离和电化学沉积过程,一步合成Gr/PANI复合材料。由形貌分析得,PANI以纳米线状的形貌负载到褶皱的Gr表面,以颗粒状分布在GP表面。由电化学性能测试得,在电流密度为0.5 A/g时,Gr/PANI复合材料中基于PANI的比电容达到419 F/g,其... 

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超级电容器的分类

内蒙古科技大学硕士学位论文态，双电层结构消失。在充放电的整体过程中电极表面与电解液中没有的现象，未产生化学反应，所以电解液的浓度几乎不发生任何变化，整异[20~22]。双电层电容的特点是由纯静电引起的，可进行快速可逆的吸电极性能稳定，但其能量密度也因此受到限制[23]。其吸附脱附反应过程极：S1+A-S1+//A-+e-(式极：S2+C++e-S2-//C+(式反应：S1+A-+S2+C+S1+//A-+S2-//C+(式中，S1、S2分别表示正极和负极的电极表面，e-表示移动的电子，C+表阳离子，A-表示电解液中的阴离子，//表示双电层结构。

内蒙古科技大学硕士学位论文子在平面内按六边形呈周期性排列[43]，并形成具有蜂窝状料。早在 1961 年前，联邦德国慕尼黑大学的 Hanns-Peter线衍射仪和透射电子显微镜对剥离的石墨片进行了厚度

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]高度规整的层状聚苯胺薄膜的制备及性能研究[D]. 范苏娜.吉林大学 2017
[2]碳基超级电容器电极材料的研究[D]. 辛国祥.燕山大学 2015

硕士论文
[1]聚苯胺基复合材料的制备及其在超级电容器中的应用[D]. 卢凤霞.华侨大学 2017
[2]新型钨酸盐基超级电容器电极材料的制备与研究[D]. 管超.中国地质大学(北京) 2017
[3]电聚合制备聚苯胺/金刚石复合材料及其电化学性质[D]. 赵喜燕.燕山大学 2010



本文编号：3367032