生物质派生多级孔结构的碳电极材料与其超电容性能研究

发布时间：2021-06-26 22:23

　　超级电容器作为一种电化学储能器件,以其超快的充放电速率、高的功率密度和长的循环寿命等优点在能量储存领域中发挥着至关重要的作用。然而,与锂离子等二次电池相比,低能量密度是超级电容器的主要瓶颈,这使它的实际应用受到了很大的限制。近年来,人们通过使用新的电极材料增加比电容或使用具有宽电位窗口的有机或离子液体电解质来提高其能量密度。但是,相比于水系电解质,其高毒性、易燃性和高成本严重限制了有机或离子液体电解质的广泛使用。因此大量的研究致力于开发具有高比电容、低成本、可大规模生产的新型电极材料。生物质碳材料来源广泛、制备方法相对简单,可以通过植物的光合作用源源不断的获得,是一种绿色环保可持续的材料。这为开发新型高性能电极材料提供了可行的研究方案。在本论文中,我们以天然生物质为碳前驱体通过简单的方法设计合成新型多级孔结构碳电极材料。然后,通过相关物理表征和电化学测试对所制备材料的形貌、结构、组成及电化学性能进行详细的分析。同时,我们以相同的电极材料分别为正、负极组装了对称型超级电容器以评估材料的实际应用性能。具体研究内容如下:1.以农副产品荞麦壳为起始原料,通过碳化、活化和氮掺杂过程同时发生的方法... 

【文章来源】：西北师范大学甘肃省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各种电能储存装置的能量对比图

超级电容器组成示意图

图1-3双电层模型：(a)Helmholtz模型，(b)Gouy-Chapman模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]KOH activated carbon derived from biomass-banana fibers as an efficient negative electrode in high performance asymmetric supercapacitor[J]. Chaitra K,Vinny R T,Sivaraman P,Narendra Reddy,Chunyan Hu,Krishna Venkatesh,Vivek C S,Nagaraju N,Kathyayini N.  Journal of Energy Chemistry. 2017(01)



本文编号：3252208