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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(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)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(xué)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(dǎo)教師：李勇剛副教授趙啟文教授學(xué)生姓名：張銘學(xué)科專業(yè)名稱：化學(xué)工程研究方向：超級電容器電極材料學(xué)院(系、部)：化工學(xué)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(shè)施
3、、軍事等領(lǐng)域?；钚蕴坑捎谄鋪碓磸V、成本低廉、生產(chǎn)制備技術(shù)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(tuán)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(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)進(jìn)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(jìn)行電化學(xué)性能分析。研究結(jié)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(kuò)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(kuò)大至3.05nm，電極比電容達(dá)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(tuán)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(dá)到了249F/g。在4A/g電流密度下10000次充放電后，電容保留率達(dá)到97%，具有良好的穩(wěn)定性和可逆性，顯示出極好的應(yīng)用前景。關(guān)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
