双电层电容器多孔炭材料的碳源优化与改性

发布时间：2023-02-14 09:18

　　日益增长的能源需求对储能装置的性能提出了更高的要求。在各种储能器件中,超级电容器脱颖而出,成为最具发展潜力的储能设备之一。本论文采用昭通褐煤与不同生物质的共热溶物作为碳源制备多孔炭材料,同时,采用不同类型的质谱分析碳源的分子组成。综合碳源分子组成与多孔炭材料形貌和性能之间的数据,构建碳源分子与材料电化学性能之间的关系,为碳源的优化提供必要的理论和方法基础。首先,进行制备条件的优化。以昭通褐煤热溶物作为碳源,以纳米ZnO作为模板剂,KOH作为活化剂,采用一步炭化活化法制备多孔炭材料。详细地讨论了活化温度、活化时间、模板剂和碱碳比对材料电化学性能的影响。通过对比不同条件制备材料的性能,最后确定最佳条件为碱碳比3:1,模板比3:1,活化温度700 ^oC,活化时间2 h,炭化温度300 ^oC,炭化时间30 min。在最优条件下,得到的炭材料比电容达到299 F/g。其次,进一步对碳源进行优化。采用不同生物质(稻壳、稻杆和麦秆)按不同质量比与煤混合得到的共热溶物作为碳源,按照最佳制备条件合成炭材料。同时,对于共热溶物碳源用质谱进行分子层面的研究。结果发...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 超级电容器概述
    1.3 双电层电容器概述
    1.4 质谱简介
    1.5 材料的制备方法
    1.6 电化学性能指标和测试方法
    1.7 研究意义和内容
2 实验部分
    2.1 实验材料和设备
    2.2 实验原料
    2.3 实验方法
    2.4 表征方法
    2.5 电化学性能测试
    2.6 碳源的质谱分析
3 多孔炭材料的制备及其电化学性能
    3.1 温度的影响
    3.2 碱碳比的影响
    3.3 模板剂的影响
    3.4 活化时间的影响
    3.5 对照实验
    3.6 本章小结
4 多孔炭材料的碳源优化与改性
    4.1 煤和稻壳共热溶物作碳源制备多孔炭材料
    4.2 煤和稻杆共热溶物作碳源制备多孔炭材料
    4.3 煤和麦秆共热溶物作碳源制备多孔炭材料
    4.4 本章小结
5 结论和创新点
    5.1 结论
    5.2 创新点
参考文献
作者简历
学术论文数据集



本文编号：3742360