β-Al 2 O 3 /BaTiO 3 超级电容器系列的制备与性能研究
发布时间：2021-08-24 11:47
超级电容器是一种新式储能器件,具有储能量大、充放电速率快、循环寿命长、功率密度大、稳定好等优点,广泛应用于各类电子设备与新能源汽车领域,可以有效缓解能源危机以及环境问题。目前,技术最成熟的是液态电解质类超级电容器,大部分研究集中在电解液与电极材料上。但液态电解质局限了超级电容器性能的拓展,其工作电压与工作温度范围受到了限制。因此,本课题主要研究以快离子导体作为固态电解质,制备固态超级电容器,以突破工作电压与工作温度范围的瓶颈,提高器件的整体性能。本课题的主要工作包括粉体合成、材料表征、样品制备以及电化学特性测试,并分析测试结果,得到相关结论。具体成果如下:（1）高能球磨工艺合成了固态电解质材料β"-Al2O3与电介质材料BaTiO3的纳米粉体,并对其进行材料表征。（2）通过压片工艺,以铝箔作为集流体,分别制备β"-Al2O3、BaTiO3以及两者不同比例的混合粉体的固态超级电容器样品。（3）对所得样品进行常温以及高温下的电化学特性测试,固体超级电容器样品的...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 超级电容器
1.2.1 储能器件概述
1.2.2 超级电容器的发展历史
1.2.3 超级电容器的研究现状
1.3 快离子导体
1.4 本课题研究的内容和意义
1.5 本论文的结构安排
第二章 超级电容器
2.1 超级电容器的工作原理及分类
2.1.1 双电层电容
2.1.2 赝电容器
2.1.3 混合型超级电容器
2.2 超级电容器的材料
2.2.1 超级电容器的电极材料
2.2.2 电解质材料
2.2.3 集流体材料
2.2.4 隔膜材料
2.3 固体电解质材料及合成工艺
2.3.1 β-Al_2O_3和 β"-Al_2O_3
2.3.2 β″-Al_2O_3粉体材料的制备工艺
2.3.3 BaTiO_3
2.4 实验测试仪器
2.4.1 材料表征
2.4.2 电化学测试
2.5 超级电容器的主要技术参数
第三章 材料合成及测试分析方法
3.1 材料合成
3.2 微观分析测试
3.3 电容器制备工艺
3.4 电化学测试
第四章 实验数据分析
4.1 微观形貌分析
4.1.1 XRD测试结果分析
4.1.2 SEM测试结果分析
4.2 电化学测试分析
4.2.1 循环伏安测试与恒流充放电测试结果及分析
4.2.2 阻抗频率测试结果及分析
4.2.3 温度特性结果及分析
4.3 小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠硫电池用β″--氧化铝陶瓷的研制[J]. 沈曙光,魏丰,奚洋. 电子元件与材料. 2015(03)
[2]超级电容器在智能电网中的应用[J]. 王彦庆. 电子元件与材料. 2014(01)
[3]超级电容器在电动汽车中的应用[J]. 余稀,但涛. 电子元件与材料. 2014(01)
[4]超级电容的原理及应用研究[J]. 孙雷. 科技信息. 2013(34)
[5]高能球磨制备Al2O3/Cu复合材料[J]. 李斌,刘贵民,丁华东,雍青松,杜建华. 粉末冶金材料科学与工程. 2013(02)
[6]超级电容器综述[J]. 刘小军,卢永周. 西安文理学院学报(自然科学版). 2011(02)
[7]中国钠硫电池技术的发展与现状概述[J]. 温兆银,俞国勤,顾中华,何维国,韩金铎,张宇,刘宇,楼晓东. 供用电. 2010(06)
[8]钠硫电池的结构、工艺与应用[J]. 曾乐才,邱广玮,倪蕾蕾. 装备机械. 2010(03)
[9]超级电容器碳材料的研究现状与发展[J]. 张传喜,郑中华. 船电技术. 2007(05)
[10]超级电容器及应用探讨[J]. 张琦,王金全. 电气技术. 2007(08)
博士论文
[1]电化学阻抗谱在复合材料结构和性能研究中的应用[D]. 王芸.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]β"-氧化铝粉体材料及其陶瓷片的制备研究[D]. 王晓.中南大学 2014
[2]活性炭基超级电容器的制备及应用研究[D]. 潘学松.清华大学 2012
[3]超级电容器纳米电极材料的制备和电化学性能研究[D]. 法芸.青岛科技大学 2008
[4]高容量金属氧化物超级电容器电极材料的制备与性能研究[D]. 郎俊伟.兰州理工大学 2008
[5]超级电容器电极材料的研究[D]. 庄凯.西华大学 2006
本文编号：3359931
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 超级电容器
1.2.1 储能器件概述
1.2.2 超级电容器的发展历史
1.2.3 超级电容器的研究现状
1.3 快离子导体
1.4 本课题研究的内容和意义
1.5 本论文的结构安排
第二章 超级电容器
2.1 超级电容器的工作原理及分类
2.1.1 双电层电容
2.1.2 赝电容器
2.1.3 混合型超级电容器
2.2 超级电容器的材料
2.2.1 超级电容器的电极材料
2.2.2 电解质材料
2.2.3 集流体材料
2.2.4 隔膜材料
2.3 固体电解质材料及合成工艺
2.3.1 β-Al_2O_3和 β"-Al_2O_3
2.3.2 β″-Al_2O_3粉体材料的制备工艺
2.3.3 BaTiO_3
2.4 实验测试仪器
2.4.1 材料表征
2.4.2 电化学测试
2.5 超级电容器的主要技术参数
第三章 材料合成及测试分析方法
3.1 材料合成
3.2 微观分析测试
3.3 电容器制备工艺
3.4 电化学测试
第四章 实验数据分析
4.1 微观形貌分析
4.1.1 XRD测试结果分析
4.1.2 SEM测试结果分析
4.2 电化学测试分析
4.2.1 循环伏安测试与恒流充放电测试结果及分析
4.2.2 阻抗频率测试结果及分析
4.2.3 温度特性结果及分析
4.3 小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠硫电池用β″--氧化铝陶瓷的研制[J]. 沈曙光,魏丰,奚洋. 电子元件与材料. 2015(03)
[2]超级电容器在智能电网中的应用[J]. 王彦庆. 电子元件与材料. 2014(01)
[3]超级电容器在电动汽车中的应用[J]. 余稀,但涛. 电子元件与材料. 2014(01)
[4]超级电容的原理及应用研究[J]. 孙雷. 科技信息. 2013(34)
[5]高能球磨制备Al2O3/Cu复合材料[J]. 李斌,刘贵民,丁华东,雍青松,杜建华. 粉末冶金材料科学与工程. 2013(02)
[6]超级电容器综述[J]. 刘小军,卢永周. 西安文理学院学报(自然科学版). 2011(02)
[7]中国钠硫电池技术的发展与现状概述[J]. 温兆银,俞国勤,顾中华,何维国,韩金铎,张宇,刘宇,楼晓东. 供用电. 2010(06)
[8]钠硫电池的结构、工艺与应用[J]. 曾乐才,邱广玮,倪蕾蕾. 装备机械. 2010(03)
[9]超级电容器碳材料的研究现状与发展[J]. 张传喜,郑中华. 船电技术. 2007(05)
[10]超级电容器及应用探讨[J]. 张琦,王金全. 电气技术. 2007(08)
博士论文
[1]电化学阻抗谱在复合材料结构和性能研究中的应用[D]. 王芸.华中科技大学 2011
硕士论文
[1]β"-氧化铝粉体材料及其陶瓷片的制备研究[D]. 王晓.中南大学 2014
[2]活性炭基超级电容器的制备及应用研究[D]. 潘学松.清华大学 2012
[3]超级电容器纳米电极材料的制备和电化学性能研究[D]. 法芸.青岛科技大学 2008
[4]高容量金属氧化物超级电容器电极材料的制备与性能研究[D]. 郎俊伟.兰州理工大学 2008
[5]超级电容器电极材料的研究[D]. 庄凯.西华大学 2006
本文编号：3359931
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3359931.html
