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电化学超级电容器电极材料的研究

专 业: 应用化学
关键词: 电化学超级电容器 活性炭 金属氧化物 纳米二氧化锰
分类号: TM201.4
形 态: 共 73 页 约 47,815 个字 约 2.287 M内容
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内容摘要


本文主要采用了循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗以及透射电子显微镜等测试手段对超级电容器的电极活性物质材料进行了研究。

对于碳材料,本文主要对活化方法进行了研究,结果发现用硝酸活化处理后的活性炭在浓度为7mol/L的氢氧化钾溶液中具有良好的电容性能。

并且进行了硝酸的浓度实验和氨水活化时间的实验,发现容量随硝酸浓度的增加而增加,随氨水活化时间的增加而减少。

由于碳基电容器正极容量远小于负极容量,所以本文主要致力于开发新的正极材料与作为负极的碳电极组成混合电容器。

用固相合成法制备Ag<,2>O作为超级电容器材料,通过循环伏安与恒流充放电等测试手段对Ag<,2>O电极及与作为负极的活性炭电极组成的电容进行分析。

结果表明,在7mol·L<-1>KOH电解液中,Ag<,2>O电极在0。

15~0。

35V(vs。

Hg/HgO)的电压范围内表现出了法拉第电容特性。

在不同电流密度下,电极比容量达427。

3~554。

9F·g<-1>,Ag<,2>O/活性炭单体电容器比电容为42.5~61.65F·g<-1>。

同时还对正极中Ag<,2>O的含量及导电剂对Ag<,2>O/活性炭单体电容器性能的影响进行了研究。

用固相合成法制备了α-PbO、β-PbO、PbO<,2>和MnO<,2>。

用MnO<,2>作为超级电容器正极电极材料,并通过在正极活性物质中加入不同的铅的氧化物探讨其对正极容量的影响……

全文目录


第1章 绪论
1.1 电化学超级电容器概述
1.1.1 概念
1.1.2 电化学超级电容器的原理
1.1.3 电化学超级电容器的特点
1.1.4 电化学超级电容器的用途
1.1.5 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 基础研究
1.2.2 应用研究
1.3 本文的主要工作
第2章 碳基超级电容器研究方法
2.1 碳基超级电容器的原理
2.1.1 双电层Stern模型及电极电位的产生
2.1.2 活性炭的孔结构及双电层的形成
2.2 碳基超级电容器的工作原理
2.3 碳基超级电容器的类型及特点
2.4 实验测试方法
2.4.1 循环伏安实验
2.4.2 恒电流充放电实验
2.4.3 交流阻抗实验
2.5 本章小结
第3章 对碳基超级电容器的实验研究
3.1 实验部分
3.1.1 集流体制备
3.1.2 电极制备
3.2 碳基超级电容器基本性能测试
3.2.1 循环伏安性能
3.2.2 恒电流充放电实验
3.2.3 交流阻抗测试
3.3 碳基超级电容器的电极制作工艺的研究
3.3.1 质量实验
3.3.2 粘结剂实验
3.3.3 电极成型压力实验
3.3.4 电极活性物质配比实验
3.4 碳基超级电容器的优化研究
3.4.1 活性炭材料的选取及活化处理
3.4.2 电解液的考察
3.5 电容器的组装及性能考察
3.5.1 单体小电容器的实验
3.5.2 超大容量电容器的制作与测试
3.6 本章小结
第4章 金属氧化物超级电容器材料的探索
4.1 实验原理及方法
4.1.1 样品物理性能表征
4.1.2 电极的制备与测试
4.1.3 电解质的选择
4.2 α-Fe_2O_3电极材料的研究
4.2.1 α-Fe_2O_3的制备
4.2.2 实验结果及其讨论
4.3 NiO电极材料的研究
4.3.1 NiO的制备
4.3.2 实验结果及讨论
4.4 CoO_x电极材料的研究
4.4.1 CoO_x的制备
4.4.2 实验结果及讨论
4.5 KMnO_4电极材料的研究
4.5.1 KMnO_4的制备
4.5.2 实验结果及讨论
4.6 MnO_2电极材料的研究
4.6.1 MnO_2的制备
4.6.2 实验结果及讨论
4.7 纳米MnO_2超级电容器的研究
4.7.1 MnO_2材料的结构表征
4.7.2 电极的循环伏安测试
4.7.3 交流阻抗测试
4.7.4 MnO_2电极电容的测量
4.7.5 循环寿命的测试
4.7.6 MnO_2电极研究小结
4.8 本章小结
结论
参考文献

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中图分类: > TM201.4 > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 一般性问题 > 理论

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