biocl活性炭非對(duì)稱超級(jí)電容器的研究

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1、學(xué)校代號(hào)10530學(xué)號(hào)201330061358分類號(hào)O613密級(jí)公開(kāi)碩士學(xué)位論文BiOCl/活性炭非對(duì)稱超級(jí)電容器的研究學(xué)位申請(qǐng)人劉琨指導(dǎo)教師劉恩輝教授學(xué)院名稱化學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè)化學(xué)工程與技術(shù)研究方向應(yīng)用電化學(xué)二零一六年五月二十日StudiesofBismuthOxychloride/ActivatedCarbonAsymmetricSupercapacitorCandidateLiuKunSupervisorProf.LiuEnhuiCollegeChemistryProgramChemicalEngineeringandTechnologySpeciali

2、zationAppliedElectrochemistryDegreeEngineeringMasterUniversityXiangtanUniversityDateMay,2016湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性寅明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。隙了文中特別加標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承扭。作者簽名；曰期：知八年＾月ｇＨ學(xué)位論文版權(quán)使用授巧書

3、、本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文レ被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可：Ａ將本學(xué)位論文的全部或部分巧容編、入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可站采用影印縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯騙本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者籍名：＾也日期：如／／年《月ｆ日＂：曰期：年曰導(dǎo)師簽名導(dǎo)２＾｜６月／＾）手BiOCl/活性炭非對(duì)稱超級(jí)電容器的研究摘要隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)儲(chǔ)能器件有了更高的要求，非對(duì)稱超級(jí)電容器因?yàn)榫哂斜葌鹘y(tǒng)電容器更高的能量密度，比電池更高

4、的功率密度，具有極大的發(fā)展?jié)摿?。本文以紅薯粉為原料制備的多孔活性炭作為正極材料，分別以BiCl3和Bi2O3為原料制備的納米片狀BiOCl作為負(fù)極材料，組裝成非對(duì)稱超級(jí)電容器以研究材料的電化學(xué)性能，并對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行了表征。本論文的主要內(nèi)容如下：1.以紅薯粉為原料，首先進(jìn)行糊化得到半透明的膠狀體，然后進(jìn)行水熱處理制備出均一分散的球形水熱碳焦，對(duì)水熱碳焦進(jìn)行碳化活化處理制備出均一分散的活性炭微球材料。所制備的活性炭微球直徑約為0.8~1μm，且分散均一，比表面積最高為1527m2g-1。將其應(yīng)用于超級(jí)電容器中性能優(yōu)良，在1Ag-1的電流密度下比電容達(dá)

5、到208Fg-1、功率密度為998.6WKg-1、能量密度為28.8WhKg-1。2.以BiCl3酸溶液為鉍源，以CH3COONa為沉淀劑，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)制備了不同條件下的BiOCl材料，將其應(yīng)用于非對(duì)稱超級(jí)電容器上。最佳工藝條件是：BiCl-1-13溶液濃度為0.5molL，CH3COONa溶液濃度為1molL，CH3COONa與BiCl3物質(zhì)的量之比為1.95，反應(yīng)溫度為15℃。該條件下制備的BiOCl的微觀形貌為直徑約為5μm的納米片狀微球，該微球由厚度為50nm左右的片狀BiOCl組裝而成，該BiOCl電極的比電容高達(dá)847Fg-1。在最佳條件基礎(chǔ)上，

6、我們改用乙二醇作溶劑來(lái)配制鉍溶液和沉淀劑，制備出比電容更高的BiOCl樣品，其在0.5Ag-1電流密度下比電容高達(dá)1074Fg-1。3.用一步法將Bi2O3和不同量的稀鹽酸反應(yīng)，制備出BiOCl系列材料，通過(guò)組裝非對(duì)稱超級(jí)電容器，分析其電化學(xué)性能并與Bi2O3進(jìn)行比較。Bi2O3電極在0.5Ag-1的電流密度下比電容達(dá)到681Fg-1，而所得BiOCl系列材料的比電容較之Bi2O3電極均有提高，且當(dāng)?shù)渭欲}酸的量為Bi2O3化學(xué)計(jì)量比的1.2倍時(shí)，所得電極材料的比電容最高，在0.5Ag-1的電流密度下達(dá)到978Fg-1，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：紅薯粉；活性

7、炭；BiOCl；Bi2O3；非對(duì)稱超級(jí)電容器IBiOCl/活性炭非對(duì)稱超級(jí)電容器的研究AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,themorerequirementsaboutenergystoragedeviceswasbroughtforward.Asymmetricsupercapacitor,whichhasahigherenergydensitythanconventionalcapacitors,andahigherpowerdensitythanbatteriesdisplayedgrea

8、tpotentials.Inthispaper,po