废弃高分子材料衍生多孔炭的制备及其电化学性能研究

发布时间：2024-02-18 06:33

　　超级电容器是一类新型的能量存储器件,具备绿色零污染、充电耗时少、可使用环境广、功率密度大、工作寿命久等优势。电极材料直接影响了超级电容器的使用性能。因而,制备优异电化学储能性能的电极材料已成为该领域的一个迫切需求。由于炭材料具备生产工艺简便、导电性优良、稳定性能高、结构易调控、形式种类多和较高的比表面积等优势,已被大量投入于高性能超级电容器电极材料的开发。本文采用废弃高分子材料作为炭源,制备了具备高比表面积的多孔炭材料。借助Raman、BET、XRD、TEM、SEM、XPS、恒流充放电实验(GCD)、循环伏安实验(CV)等系列表征手段,探究了所得多孔炭材料的微观形貌和结构、以及电化学性能。主要研究内容如下:(1)采用废弃中空纤维滤膜作为炭源,在Ar作为保护气体的环境下,以KOH作为活化剂,采用高温热解活化法制备了多孔炭。结果表明,中空纤维滤膜衍生多孔炭材料具有无定型结构,具有不规则的三维网状互通结构,当炭化温度在700°C时,多孔炭材料具备高达2934 m² g^-1的高比表面,主要为微介孔结构。在6 M KOH电解液内,于1 A g^...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1不同储能器件能量对比

硕士学位论文1第1章绪论1.1引言当前，随着人类社会的高速发展，传统化石燃料已日渐枯竭，也导致环境污染问题愈演愈烈，全球气候变暖问题也登上了世界议题，因此探求一种绿色环保、高效可再生的可靠能源已成为全球性的迫切需求。以各种新型能源所代表的绿色能源的合理开发与使用也愈来愈紧要。因而....

图1.2双电层电容器工作机理

废弃高分子材料衍生多孔炭的制备及其电化学性能研究4图1.2双电层电容器工作机理Fig.1.2Workingmechanismofelectricdoublelayercapacitors赝电容，也常将其称为法拉第准电容，为Conway首次在他的著作中提及，法拉第准电容的特殊之处在....

图2.1ZKC-T的X-射线衍射谱图

硕士学位论文13学测试皆使用电化学工作站（上海辰华仪器有限公司，CHI660E，）。在恒电流充放电实验（GCD）中，所得炭材料的比电容C（Fg-1）根据以下公式计算：ItCmV（2.1）上述公式中：△t放电时间（s）；I——放电电流（A）；m——工作电极内所负载的炭质量（g）；△....

图2.2ZKC-T的拉曼光谱

废弃高分子材料衍生多孔炭的制备及其电化学性能研究14图2.1为不同炭化温度所得多孔炭材料ZKC-T的XRD谱图，从图中可以看出，在衍射角2θ为10°~90°范围内存在两个明显的衍射峰，分别位于21.8°和43.4°，这对应于石墨的（002）晶面与（101）晶面。相对于标准的石墨2....

本文编号：3902071