電化學(xué)電容器電極材料制備與性能研究.pdf

1、分類(lèi)號(hào)TM242單位代碼10447密級(jí)無(wú)研究生學(xué)號(hào)1310180301碩士學(xué)位論文電化學(xué)電容器電極材料制備與性能研究論文題目論文題目作者姓名陳汪洋陳汪洋專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)材料加工工程材料加工工程指導(dǎo)教師姓名陶緒泉陶緒泉學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期20162016年6月聊城大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要電化學(xué)電容器是介于傳統(tǒng)電容器和二次電池之間的一種新型儲(chǔ)能設(shè)備，具有高能量密度、高功率密度、大電流充放電、使用壽命長(zhǎng)、耐高低溫性能以及對(duì)

2、環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)異特性。作為下一代能量?jī)?chǔ)存設(shè)備，電化學(xué)電容器可廣泛應(yīng)用在航空航天、電動(dòng)汽車(chē)、消費(fèi)電子、軌道交通和軍事防御等領(lǐng)域，并將在能源儲(chǔ)存領(lǐng)域中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。目前，將雙電層電容和法拉第贗電容兩種機(jī)制結(jié)合起來(lái)開(kāi)發(fā)電極材料是研究高性能電化學(xué)電容器的趨勢(shì)。基于碳材料、過(guò)渡氧化物和導(dǎo)電聚合物三元復(fù)合制備的電化學(xué)電容器電極材料具有較高的能量密度和大的比電容量，可以滿(mǎn)足高性能電化學(xué)電容器的需求。因此，是電化學(xué)電容器電極材料開(kāi)發(fā)研究熱點(diǎn)。

3、本論文是基于碳材料、二氧化錳和聚苯胺制備三元復(fù)合電極材料，采用掃描電鏡、透射電鏡、X射線(xiàn)粉末衍射儀和傅里葉紅外光譜儀對(duì)其進(jìn)行樣品微觀(guān)形貌和結(jié)構(gòu)的表征，并通過(guò)循環(huán)伏安曲線(xiàn)、交流阻抗圖譜和恒電流充放電曲線(xiàn)對(duì)制備的樣品進(jìn)行了電化學(xué)性能的測(cè)試。主要工作如下：1、采用兩步法制備得到了活性炭MnO2聚苯胺三元復(fù)合材料。首先采用液固相化學(xué)反應(yīng)制備出性能穩(wěn)定的活性炭MnO2二元復(fù)合材料，當(dāng)活性炭與MnO2質(zhì)量比為1:2時(shí)，可有效地利用活性炭的孔結(jié)構(gòu)，該

4、復(fù)合材料具有較大的比電容量(162Fg)，是單獨(dú)活性炭比電容量(126.7Fg)的1.28倍，1000次循環(huán)后仍保持84%的初始電容量。在此基礎(chǔ)上，采用原位聚合法制備出活性炭MnO2聚苯胺三元復(fù)合材料。當(dāng)活性炭MnO2與聚苯胺的質(zhì)量比為1:2時(shí)，制備的活性炭MnO2聚苯胺三元復(fù)合材料具有最大的電容量，在1Ag的電流密度下測(cè)得其比電容量為245Fg，在1000次循環(huán)測(cè)試后仍保持85%，展現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性能和電化學(xué)性能，同時(shí)具有優(yōu)異的