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《碳基超級電容器電極及其材料的制備與改性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號：TQ15密級：公開UDC：542編號：2018150817010012015級攻讀碩士學位研究生畢業(yè)論文碳基超級電容器電極及其材料的制備與改性研究PreparationandModificationofCarbon-basedSupercapacitorElectrodesandMaterials指導教師：李勇剛副教授趙啟文教授學生姓名：張銘學科專業(yè)名稱：化學工程研究方向：超級電容器電極材料學院(系、部)：化工學院論文起止時間：2015.10—2018.3QinghaiUniversityMasterDissertationPreparationandModificat
2、ionofCarbon-basedSupercapacitorElectrodesandMaterialsSupervisor:Prof.LiYong-gangProf.ZhaoQi-wenCandidate:ZhangMingAcademicMajorApplidedfor:ChemicalEngineeringSpecificMajor:SupercapacitorElectrodeMaterialsCollege(Department):ChemicalEngineeringCollegeMarch,2018摘要超級電容器作為一種新型儲能裝置，被廣泛用于家用電器、工業(yè)設施
3、、軍事等領域?；钚蕴坑捎谄鋪碓磸V、成本低廉、生產制備技術日趨成熟等優(yōu)點，是超級電容器最常用的電極材料。論文以制備優(yōu)良的電極材料和提高電極電容性能為研究目的，通過正交試驗研究了不同工藝參數(shù)條件下，快速冷卻法對活性炭比表面積、孔徑、表面官能團及電極性能的影響；此外還研究了磷酸改性活性炭電極的制備及表征。運用掃描電子顯微鏡、低溫氮氣吸附、Boehm滴定法、X射線光電子能譜、接觸角測量儀對活性炭及其電極結構、表面性質進行表征；通過循環(huán)伏安法，恒電流充放電法，交流阻抗法對炭電極進行電化學性能分析。研究結果表明：在較低活化溫度（500℃）下，快速冷卻法能有效提高活性炭比表面積，擴大孔徑。相
4、比于自然冷卻的活性炭，快速冷卻的活性炭比表面積從1081m2/g增加至1559m2/g，孔徑從2.64nm擴大至3.05nm，電極比電容達到160F/g，且具有良好的倍率特性。通過磷酸改性活性炭電極，改性后炭電極表面含氧官能團的含量提高了將近三倍，表面接觸角從130°降至90.5°，潤濕性得到較大的改善。電極比電容提高了35%，達到了249F/g。在4A/g電流密度下10000次充放電后，電容保留率達到97%，具有良好的穩(wěn)定性和可逆性，顯示出極好的應用前景。關鍵詞：超級電容器活性炭快速冷卻磷酸改性比電容IABSTRACTSupercapacitorsarewidelyusedi
5、nhouseholdappliances,industrialfacilities,militaryandotherfieldsasanewtypeofenergystoragedevice.Activatedcarboniswidelyusedassupercapacitorelectrodematerialbecauseofitswidesource,lowprice,matureproductionandpreparationtechnology.Inthispaper,inordertoprepareexcellentelectrodematerialsandimpro
6、veelectrodeperformance,theeffectsofrapidcoolingmethodonthespecificsurfacearea,poresize,surfacefunctionalgroupsandelectrodepropertiesofactivatedcarbonunderdifferentprocessparameterswereinvestigatedbytheorthogonalexperiment.Inaddition,thepreparationandcharacterizationofphosphoricacidmodifiedac
7、tivatedcarbonelectrodewerestudied.Thestructureandsurfacepropertiesofactivatedcarbonandactivatedcarbonelectrodeswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy,lowtemperaturenitrogenadsorption,Boehmtitration,X-rayphotoelectronspectroscopyandcontactang
