三维氮掺杂多孔炭/石墨烯的合成及应用

发布时间：2021-01-04 23:23

　　超级电容器和燃料电池作为能量的存储和输送器件,由于优异的循环稳定性以及高能量密度等性能而得到广泛关注。然而,超级电容器的电极材料和燃料电池的催化剂是影响其发展的关键因素。碳材料具有高化学稳定性、导电和导热性,强吸附能力、可控的孔结构,较高的比表面积,高机械强度和低制备成本等优点,可用作吸附剂、电极材料、催化剂及催化剂载体等,应用范围广,已成为近年研究的热点。此外,石墨烯具有高比表面积（2630 m2/g）、高导电性、结构稳定性及较低的成本等优异性能,成为研究的首选材料。目前,一般炭材料的比电容相对较小（²00 F/g）,而且不存在氧还原的活性位点,难以满足在超级电容器和燃料电池中的应用。因此,改善炭材料的结构及性能仍是国内外的研究热点。基于以上讨论,本文采用三种较易操作的方法合成了不同结构高性能氮掺杂三维多孔炭/石墨烯,并且探讨了不同的实验条件对氮掺杂多孔炭/石墨烯的电化学性能的影响。此外,探讨了不同氮掺杂类型对材料氧还原催化性能的影响。具体研究内容如下:（1）通过原位化学聚合合成聚吡咯（PPy）/氧化石墨烯（GO）复合物（PGO）,然后用KOH作为活化剂对前驱体... 

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

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超级电容器和燃料电池系统原理图

以及燃料电池的研究，使得我们的生活更加的快捷便利[4容器容器，也称作电化学电容器，虽然也是靠存储电子来储能池不同，比它有更快速地吸附和释放电子的能力。超级电离子的运动或者在电极表面进行快速的氧化还原反应来储为一种新型储能装置，具有较长的循环寿命(>105)，较高g)，较快的充放电速度以及环境友好等优点[4~6]，有着较大，掀起了一股研究热潮[7]。其中，与其他储能元件能量对电容器被广泛应用在多个领域，如消费型电子元件、能量[8]。超级电容器也会和其他储能设备如能量电池或者燃料。例如，混合动力汽车，在启动、加速、爬坡、制动等操率，而超级电容器具有较高的功率密度，在混合动力电源

工程硕士学位论文对燃料电池的研究取得很大进步，但对于其广泛实际应用一个原因便是被广泛采用的阳极材料-氢气，由于其易燃易输。质子交换膜燃料电池的燃料相对比较丰富，而且其安用最广。此外，相对于固体氧化物燃料电池(SOFC)，直接和质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作温度比较低、较长的它的结构比较简单、比能量较高、体积比较小等优点。

【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：2957550