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《石墨烯超級(jí)電容器的性能研究與優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、劣拿未萬(wàn)方數(shù)據(jù))
2、p/,l碩士專業(yè)學(xué)位論文石墨烯超級(jí)電容器的性能研究與優(yōu)化ResearchandOptimizationofPerformanceoftheGrapheneSupercapacitor作者:張然導(dǎo)師:何大偉北京交通大學(xué)2014年6月萬(wàn)方數(shù)據(jù)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書JIIIIIIIIIIIIIIIIIlY2734922本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,提供閱覽服務(wù),并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)
3、家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。學(xué)??梢詾榇嬖陴^際合作關(guān)系的兄弟高校用戶提供文獻(xiàn)傳遞服務(wù)和交換服務(wù)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名:導(dǎo)師簽名:簽字日期:)護(hù)降年廠月/>日簽字日期:洳f牛年6月lz日萬(wàn)方數(shù)據(jù)學(xué)校代碼:10004北京交通大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文密級(jí):公開(kāi)石墨烯超級(jí)電容器的性能研究與優(yōu)化ResearchandOptimizationofPerformanceoftheGraphene作者姓名:張然導(dǎo)師姓名:何大偉Supercapacitor學(xué)號(hào):12125926職稱:教授工程碩士專業(yè)領(lǐng)域:光學(xué)工程學(xué)位級(jí)別
4、:碩士北京交通大學(xué)2014年6月萬(wàn)方數(shù)據(jù)致謝本論文的工作是在我的導(dǎo)師何大偉教授的悉心指導(dǎo)下完成的,何大偉教授廣博的學(xué)識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和科學(xué)的工作方法對(duì)我了深遠(yuǎn)的影響,使我終生受益。在此衷心感謝三年來(lái)何大偉老師對(duì)我研究生生活和學(xué)習(xí)的關(guān)心和指導(dǎo)。王永生教授悉心指導(dǎo)我們完成了實(shí)驗(yàn)室的科研工作,在學(xué)習(xí)上和生活上都給予了我很大的關(guān)心和幫助,在我遇到問(wèn)題時(shí)為我指點(diǎn)迷津,幫助我開(kāi)拓研究思路,熱忱鼓勵(lì)。在此向王永生老師表示衷心的謝意。富鳴教授對(duì)于我的科研工作和論文都提出了許多的寶貴意見(jiàn),使我受益無(wú)窮,在此表示衷心的感謝。在實(shí)驗(yàn)室工作及撰寫論文期
5、間,張春華、劉永川、孫海燕等同學(xué)對(duì)我論文中的超級(jí)電容器的研究工作給予了熱情幫助,在此向他們表達(dá)我的感激之情。另外也感謝我的家人,他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。同時(shí)也感謝國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2011CB932700和號(hào)2011CB932703)、國(guó)家自然科學(xué)基金(61335006,61378073和61077044)、北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):4132031)。萬(wàn)方數(shù)據(jù)北京交通大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文摘要石墨烯的高電導(dǎo)率和高比表面積的特性使其非常適合做超級(jí)電容器的電極,如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量石墨烯的量產(chǎn)是現(xiàn)今研究
6、的熱點(diǎn)。本文以改進(jìn)的Hummers法制備氧化石墨,通過(guò)管式爐高溫還原法制備石墨烯,并對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行XRD、SEM、TEM表征和BET比表面積測(cè)試,測(cè)得石墨烯比表面積高達(dá)853m2/g。泡沫鎳和鋁箔是兩種常用的集流體材料,鋁箔相比于泡沫鎳擁有更高的電導(dǎo)率,但是鋁箔表面過(guò)于光滑不利于活性物質(zhì)粘附,本文制備了基于石墨烯的雙電層的超級(jí)電容器;并通過(guò)電化學(xué)方法對(duì)鋁箔表面進(jìn)行刻蝕來(lái)提升超級(jí)電容器性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)分別采用1.0mol/L和1.5mol/L的Na2S04溶液做超級(jí)電容器的電解液,并對(duì)比兩種超級(jí)電容器的電化學(xué)性能,結(jié)果證明1.0mol
7、/L的Na2S04溶液更適合做超級(jí)電容器電解液。(2)分別采用泡沫鎳和鋁箔做集流體制備超級(jí)電容器并測(cè)試兩者的電化學(xué)性能,結(jié)果表明泡沫鎳比未經(jīng)刻蝕的鋁光箔擁有更好的電化學(xué)性能,因此可以考慮對(duì)鋁箔進(jìn)行電化學(xué)刻蝕來(lái)提升鋁箔超級(jí)電容器的電化學(xué)性能。(3)通過(guò)對(duì)鋁箔進(jìn)行電化學(xué)刻蝕,分析刻蝕溶液的濃度比、時(shí)間以及電流密度對(duì)電容性能的影響來(lái)找出相對(duì)優(yōu)化的刻蝕工藝:在刻蝕條件為HCl、H2S04濃度比為3:l,刻蝕電流密度為70mA/cm2,刻蝕時(shí)間為140s時(shí)所得到的鋁箔具備最佳的電容性能。關(guān)鍵詞:超級(jí)電容器;石墨烯;鋁箔;電化學(xué)刻蝕萬(wàn)方數(shù)據(jù)北京交通大學(xué)碩士專
8、業(yè)學(xué)篁笙莖壘呈璺!墜壘里!——————————————————————————————————————————————————————————一。一一ABSTRACTABSTRACT:Thehighconductivityandhighspecificsurfaceareaofgraphenemakeitverysuitableforsupercapacitorelectrodes.Nowhowtoachievehigh—qualitygrapheneproductionisahotresearch.Inthispaper,basedonthei
9、mprovedHummerspreparationofgraphiteoxide,weobtainedgraphenethroughth