生物质基多孔炭的制备及其电化学性能研究

发布时间：2024-06-28 05:35

　　生物质碳材料是一种绿色环保的材料,因简单易制备、性能优良等优点加持,该材料成功地在碳材料中占据了重要的地位,引起了研究热潮。以生物质为原材料制备的多孔碳材料具有比表面积大、孔结构丰富等优点,其良好的稳定性更是其他材料所无法企及的,因诸多优点,生物质碳材料在电化学领域占据了一席之地。本文以生物质杨树根为原料制备出多孔碳材料,以其作为电极材料构筑对称超级电容器,进一步将其与导电聚合物结合制备复合材料以提高材料的比电容。为了进一步提升器件的能量密度,以多孔碳材料和金属化合物材料分别作为正负电极构筑不对称超级电容器,以此扩大器件的工作电位窗口和增大其比电容量。主要内容如下:1、以杨树根(Poplar root)为原料,KOH为活化剂,制备出3D蜂窝状多孔碳材料。探究了不同比例的活化剂对多孔碳的形貌、结构以及性能的影响。用所制得的PRPC-1K多孔碳材料作为超级电容器电极材料,在2 M KOH电解质溶液中进行三电极测试,当电流密度0.5 A g^-1时,得到比较高的比电容(170.0 F·g^-1)。进一步以PRPC-1K作电极材料构筑对称的超级电容器,在...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器简介
        1.2.1 超级电容器的结构
    1.3 超级电容器的工作原理
        1.3.1 双电层电容器的工作原理
        1.3.2 赝电容器的工作原理
    1.4 超级电容器的电极材料
        1.4.1 导电聚合物材料
        1.4.2 金属化合物材料
        1.4.3 生物质碳材料
    1.5 本文的选题依据和主要内容
    参考文献
第二章 杨树根3D多孔碳的制备及电化学性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 杨树根基生物质碳电极材料的制备
        2.2.3 材料结构分析表征方法
        2.2.4 电极的制备
        2.2.5 电化学性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 结构与形貌分析
        2.3.2 电化学性能分析
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 杨树根基生物质碳/聚吡咯复合材料的制备及电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及仪器
        3.2.2 PRPC-1K/PPy复合电极材料的制备
        3.2.3 样品的表征
        3.2.4 电极的制备
        3.2.5 样品的电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 结构与形貌分析
        3.3.2 电化学性能分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 三维多孔碳和球状氮化镍纳米片构筑高性能非对称超级电容器
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 3D球状氮化镍纳米片的制备
        4.2.3 样品的表征
        4.2.4 电极的制备
        4.2.5 样品的电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 结构与形貌分析
        4.3.2 电化学性能表征
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3996503