基于电解石墨纸储能器件的设计与性能

发布时间：2021-02-20 15:33

　　当今,能源是人类赖以生存和发展的前提。目前储能器件有电池和超级电容器。电池的能量密度高,但是功率密度低,放电慢;而超级电容器相反,功率密度高,充电时间快,但能量密度低,这两种储能器件各自的优势一直是科研工作者研究的热点。由于电极材料的性能直接影响储能器件的性能,本论文从制备电化学电解石墨纸出发,探究其作为超级电容器和电池电极材料的性能,本论文的研究内容主要包括以下三个部分:（1）在包覆石墨纸电解制得的超级电容器电极材料体系中,对电解石墨纸表面包覆纳米纤维素（CNF）,可以防止由于石墨纸电解过度形成的疏松结构脱落在电解液中,同时通过控制电解液的种类和浓度以及电解时间和电压进行电解,从而得到超级电容器电极材料。并且当电流密度从0.5 A/g增加到16 A/g时,容量从122 F/g仅降低到83 F/g,电流密度增加32倍,容量保容率约为68%,表现出较高的容量和良好的倍率性能。（2）在电化学沉积法制得的轻度电解石墨纸负载MnO₂的超级电容器体系中,通过控制电解时间,得到具有自支撑作用的石墨纸,可直接用作生长MnO₂的导电基底。通过最优电解条件制备... 

【文章来源】：东华理工大学江西省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 储能器件
        1.2.1 电池
        1.2.2 超级电容器
    1.3 电极材料
        1.3.1 碳纳米材料
        1.3.2 过渡金属氧化物
        1.3.3 导电高分子
    1.4 本文研究目的、意义与内容
        1.4.1 研究目的与意义
        1.4.2 研究内容
第二章 包覆石墨纸对电解石墨纸超级电容器电极材料性能的影响
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与仪器设备
        2.2.2 样品的制备
        2.2.3 形貌表征
        2.2.4 结构表征
        2.2.5 导电性能表征
        2.2.6 电化学性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 CNF包覆石墨纸对电解石墨纸的的影响
        2.3.2 形貌分析
        2.3.3 结构分析
        2.3.4 导电性能分析
    2.4 电化学性能分析
        2.4.1 电解液种类的影响
        2.4.2 电解液浓度的影响
        2.4.3 电解时间的影响
        2.4.4 电解电压的影响
    2.5 本章小结
第三章 轻度电解石墨纸作为高性能超级电容器电极材料基底
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与仪器设备
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 形貌表征
        3.2.4 结构表征
        3.2.5 导电性能表征
        3.2.6 电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 基底的形貌分析
        3.3.2 基底的结构分析和导电性能分析
        3.3.3 形貌分析
        3.3.4 结构分析
        3.3.5 电化学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 轻度电解石墨纸作为高性能锌离子电池电极材料基底
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料与仪器设备
        4.2.2 样品的制备
        4.2.3 形貌表征
        4.2.4 结构表征
        4.2.5 电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 形貌分析
        4.3.2 结构组成分析
        4.3.3 电化学性能分析
    4.4 本章小结
第五章 结论
致谢
参考文献
硕士期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纳米管和石墨烯材料在柔性超级电容器中的应用（英文）[J]. 李康,张进涛.  Science China Materials. 2018(02)
[2]水系锌离子电池的研究进展[J]. 陈丽能,晏梦雨,梅志文,麦立强.  无机材料学报. 2017(03)
[3]三维花状MoS2锌离子电池正极材料的设计构筑及其储能机制研究[J]. 张广瑞,胡利强,张宝珠.  材料导报. 2016(S2)
[4]韩国科学家研发出新型石墨烯超级电容器[J]. 刘兰兰.  电源技术. 2015(07)
[5]聚苯胺/石墨纸复合材料作为锌二次电池的正极研究[J]. 王璐,司士辉,赵永福,廖萃,任婷.  化工新型材料. 2013(10)
[6]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊.  化工学报. 2013(01)
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[9]超级电容器氧化锰电极材料的研究进展[J]. 张治安,杨邦朝,邓梅根,胡永达.  无机材料学报. 2005(03)
[10]纳米MnO2超级电容器的研究[J]. 张宝宏,张娜.  物理化学学报. 2003(03)

硕士论文
[1]石墨烯基超级电容器电极材料的制备与电化学性能的研究[D]. 姜磊.大连理工大学 2013



本文编号：3042967