碳微球/金属氧化物复合材料的制备及其超电容性能的研究

发布时间：2021-01-24 08:48

　　摘要：超级电容器又称电化学电容器,是一种比传统电容器能量密度高,比二次电池功率密度高的新型储能装置。目前被广泛应用于消费电子、交通工具、军事等多个领域。电极材料作为超级电容器的核心部件,决定着整个器件的电化学性能。本论文以葡萄糖为原料,通过水热法制备碳微球；在此基础上,获得碳微球（还原碳微球）/氧化钌、还原碳微球/氧化镍复合材料,并研究其物理与电化学性能。本文主要包括三个方面内容：（1）碳微球制备：采用葡萄糖为原料,在180℃水热的条件下获得碳微球尺寸在100-200nm间,采用热还原去除表面含氧官能团得还原碳微球。电化学测试结果表明,在1mol·L-1Na2SO4电解液中,1A’g-1的充放电电流密度下,碳微球和还原碳微球的比电容分别为9F·g-1,18F·g-1。（2）碳微球/氧化钌复合物的制备：采用溶胶-凝胶法制备碳微球/氧化钌和还原碳微球/氧化钌复合物。两种复合物都不同程度地提高了氧化钌的利用率,使其表现出更为优越的电化学性能。碳微球/氧化钌（Cs/RuO2）和还原碳微球/氧化钌（rCs/RuO2）复合物在1mol·L-1H2SO4电解液中,20Ag-1的充放电电流密度下比电容... 

【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 超级电容器概述
    1.2 超级电容器储能机理
        1.2.1 双电层电容
        1.2.2 法拉第赝电容
    1.3 超级电容器活性材料
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 金属氧化物
        1.3.3 导电聚合物
    1.4 碳微球的研究进展
        1.4.1 碳微球概述
        1.4.2 碳微球的制备方法
    1.5 本论文主要的研究意义与内容
2 实验原理及方法
    2.1 主要实验材料与仪器设备
        2.1.1 主要化学试剂与原材料
        2.1.2 主要仪器设备
    2.2 材料表征
        2.2.1 X射线衍射（XRD）
        2.2.2 扫描电子显微镜（SEM）
        2.2.3 透射电子显微镜（TEM）
        2.2.4 热重分析（TGA）
    2.3 电化学测试方法
        2.3.1 循环伏安测试（CV）
        2.3.2 恒电流充放电测试（CD）
        2.3.3 工作电极的制备
3 碳微球的制备及其电容性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料表征
        3.3.2 电化学表征
    3.4 本章小结
4 碳微球/氧化钌复合材料的制备及其电容性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料表征
        4.3.2 电化学测试
    4.4 本章小结
5 还原碳微球/氧化镍复合材料的制备及其电容性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 材料表征
        5.3.2 电化学测试
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
在读期间发表的学术论文和其他研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Carbon nanotube and conducting polymer composites for supercapacitors[J]. Daniel Jewell,George Z. Chen.  Progress in Natural Science. 2008(07)



本文编号：2996963