收藏本站
《山东理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超级电容器电极材料的制备及应用

黄丛聪  
【摘要】: 本论文分别阐述了微孔-介孔多级孔炭系列、氧化钨系列和核桃壳炭系列的合成、表征及其在超级电容器方面的电化学性能考察。实验采用了氮气吸附仪、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、红外测试等表征手段对各种材料的结构特性进行了较系统的研究。并采用循环伏安法、恒流充放电和频率响应测试对各种材料的电化学性能进行了较系统的考察。论文将电极材料的物化及孔结构参数与电容器性能相关联,得出了很多具有启发意义的结果。本论文主要包括以下几方面的内容: 采用“自组装法”直接合成MC (Mesoporous Carbon),结构表征显示MC具有比表面积大、孔径分布集中等特点,继而采用“后活化法”对MC进行活化,并研究了这类材料的电化学电容性能。孔结构测试表明,经活化后的炭材料具有微孔-介孔结构,电化学测试表明,与文献中报道的硬模板法制备的介孔炭相比,HPC (Hierarchical Porous Carbon)具有更好的电化学电容性能。在100 mV/s的快速电压扫描速率下,它的比电容值能达到168.9 F/g。在1 Hz的频率下比电容值高达180 F/g。 分别采用“微波法”和“直接加热法”制备出了一系列氧化钨材料,并且首次将氧化钨用做超级电容器的电极材料。经测试表明,微波加热制得的氧化钨(W03-M)与直接加热制备的氧化钨(W03-H)相比表现出了更加优异的性能,在6500次循环之后体积比电容可达231 F/cm3。它优异的循环性能和较大的体积比电容使它成为一种很有应用前景的超级电容器电极材料。 实验使用生物质基原材料一核桃壳为炭源,经过粉碎后分别采用KOH和ZnCl2为活化剂进行活化处理,从而制备出了高比表面积富含官能团的生物质基炭材料。经测试表明:电容器的电化学性质不但与表面孔结构有关还与表面官能团有关;KOH活化法制备的炭材料比ZnCl2活化法制备的炭材料性能优异。
【学位授予单位】:山东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM53

知网文化
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晓峰,王大志,粱吉,刘庆国;实用型电化学双电层电容器制备[J];北京科技大学学报;2002年06期
2 王晓峰,王大志,梁吉;氧化钌/活性炭超级电容器电极材料的研制[J];稀有金属材料与工程;2003年06期
3 文越华,程杰,曹高萍,杨裕生;玻态炭经电化学活化处理后的电容特性[J];电源技术;2003年05期
4 张丹丹,姚宗干;大容量高储能密度电化学电容器的研究进展[J];电子元件与材料;2000年01期
5 王晓峰,王大志,梁吉,孔祥华;双电层电容器及其复合电源系统的研制[J];电子学报;2002年08期
6 王晓峰,王大志,梁吉;碳基电化学双层电容器及复合电源系统的研制[J];无机材料学报;2002年06期
7 王晓峰,王大志,梁吉;氧化镍/碳纳米管复合型超级电容器的研制[J];无机化学学报;2003年02期
8 王晓峰,王大志,梁吉;超细氧化钌超电容器电极材料的制备[J];无机化学学报;2003年04期
9 王晓峰,王大志,梁吉,刘庆国;氧化钌/活性炭超电容器复合电极的电化学行为[J];物理化学学报;2002年08期
10 王晓峰,王大志,梁吉;载氧化钌碳纳米管超级电容器电极(英文)[J];物理化学学报;2003年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜嬛;王成扬;郭春雨;时志强;;超级电容器用活性炭电极表面氧化改性后的电化学性能[J];兵器材料科学与工程;2008年02期
2 尹金山;徐斌;陈晓红;文越华;曹高萍;宋怀河;;酚醛树脂基中孔炭块体电极的制备与电容性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2010年05期
3 邢雯雯;周铁桥;张军;李兰廷;解强;;煤基磁性活性炭的制备[J];北京科技大学学报;2009年01期
4 赵淑红,吴锋,苏岳锋;电化学电容器碳基电极材料研究进展[J];材料导报;2003年04期
5 李晶;赖延清;李颉;刘业翔;;超级电容器复合电极材料的研究进展[J];材料导报;2005年08期
6 李生娟;王树林;徐波;;活性炭结构演化及其电化学性能[J];材料导报;2009年24期
7 姜少华;邢伟;;有机金属盐基介孔碳的制备及其电化学性能研究[J];材料导报;2011年16期
8 孟庆函;刘玲;宋怀河;;过渡金属/活性炭电极的电容性能研究[J];材料科学与工艺;2006年02期
9 苏岳锋,吴锋,杨朝晖,包丽颖;碳钌复合材料在碱性电化学电容中的应用[J];稀有金属材料与工程;2005年11期
10 巢亚军;原鲜霞;马紫峰;;复合材料在超级电容器中的应用研究进展[J];稀有金属材料与工程;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何佩;邵光杰;张世品;;脉冲电沉积制备二氧化锰薄膜及其性能研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
2 周冬兰;高立军;汪涛;张宁;;超级电容器的储能原理及其电极材料的研究进展[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
3 张易宁;何腾云;;超级电容器电极材料的最新研究进展[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
4 许龙山;陈小华;吴玉蓉;曾雄;;“内嵌式”碳纳米管/氧化亚铜复合球的制备及性能研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第三卷)[C];2011年
5 王琴;李建玲;高飞;武克忠;王新东;;超级电容器用聚苯胺的电化学合成与性能研究[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C];2008年
6 刘希邈;龙东辉;张睿;詹亮;凌立成;;双电层电容器用沥青焦基活性炭的制备工艺条件对其孔结构及电化学性能的影响[A];第20届炭—石墨材料学术会论文集[C];2006年
7 张丽明;胡耀强;詹亮;凌立成;;活性炭粒度对无极系超级电容器电极性能的影响[A];第20届炭—石墨材料学术会论文集[C];2006年
8 郭明聪;杨永珍;任文芳;李莎;刘旭光;许并社;;二氧化铈/碳微球复合材料的制备[A];第七届全国催化剂制备科学与技术研讨会论文集[C];2009年
9 刘博;冯生;冯庆;唐平生;鞠鹤;蔡天晓;;均一性的纳米RuO_2/C复合材料的制备及其电容性能的研究[A];中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C];2010年
10 郭凤仪;杨宁;董讷;;超级电容器应用于电动摩托车研究与实现[A];第18届全国煤矿自动化与信息化学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫俊;碳/氧化锰复合材料的制备及电化学性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 康文君;碳及碳基复合材料的可控合成、表征与性能研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 张晶;基于介孔碳载体的高容量超级电容器复合电极材料的制备及性能研究[D];兰州理工大学;2010年
4 王新宇;超级电容器用新型电极材料的研究[D];中南大学;2011年
5 刘海晶;电化学超级电容器多孔碳电极材料的研究[D];复旦大学;2011年
6 袁磊;碳气凝胶储能电容电极材料的制备与性能研究[D];中国工程物理研究院;2011年
7 汪形艳;金属氧化物/碳微球复合材料超级电容特性研究[D];湘潭大学;2011年
8 原长洲;碳纳米管基复合材料的制备、表征及其超电容特性研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 黄小文;电化学电容器及锂离子电池正极材料的研究[D];东北师范大学;2002年
10 梁逵;碳纳米管及氧化镍超级离子电容器的研究[D];电子科技大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘兰;导电高分子修饰活性炭电极的制备与电化学性能研究[D];中国海洋大学;2010年
2 邹武元;导电聚苯胺在超级电容器中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
3 李利民;含氮活性碳材料的制备及其电化学性能研究[D];湘潭大学;2010年
4 杨艳静;超级电容器用纳米二氧化锰的制备及电化学性能研究[D];湘潭大学;2010年
5 李媛;超级电容器电极材料的制备及其电化学性能的研究[D];沈阳理工大学;2010年
6 姜遵群;分级纳米结构的聚苯胺及其复合物的制备与电化学性能[D];华东理工大学;2011年
7 孔德帅;纳米多孔结构镍基复合膜电极的电化学法制备及其赝电容性能[D];浙江大学;2011年
8 国帅;模板碳的制备及其电容性能的研究[D];东华大学;2010年
9 张雅文;压电及电磁振动能量回收结构的特性研究[D];北京交通大学;2011年
10 曹国强;混合动力车用复合电源系统开发与实验验证[D];吉林大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 陈长聘,耿伟贤,陈昀,王启东;Ti-Zr-Mn-M(M=Cr,V或Cr与V)合金的储氢性能和晶体结构[J];稀有金属材料与工程;2001年01期
2 徐海鸥,陈长聘,王蟩,蔡官明,陈立新;Ti_(1.2)Fe+x%Mg(x=1,3,5)合金的贮氢特性[J];稀有金属材料与工程;2003年03期
3 王晓峰,解晶莹,孔祥华,刘庆国;“超电容”电化学电容器研究进展[J];电源技术;2001年S1期
4 王晓峰,孔祥华,解晶莹,刘庆国;高分子聚合物超电容器研究[J];电子元件与材料;2001年05期
5 王晓峰,王大志,梁吉,刘庆国;氧化钌/活性炭超电容器复合电极的电化学行为[J];物理化学学报;2002年08期
6 侯朝辉,李新海,刘恩辉,何则强,邓凌峰;同步合成模板炭化法制备双电层电容器电极用中孔炭材料的研究(英文)[J];新型炭材料;2004年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张治安,杨邦朝,邓梅根,胡永达;超级电容器氧化锰电极材料的研究进展[J];无机材料学报;2005年03期
2 刘丽英;张海燕;曹培健;陈列春;陈易明;;超级电容器用无定形MnO_2的制备及性能[J];广东化工;2008年06期
3 李娜;王先友;魏建良;安红芳;郑丽萍;;中孔炭的制备及其在超级电容器中的应用[J];中南大学学报(自然科学版);2009年03期
4 周晓平;舒东;;超级电容器电极材料MnS_(0.4)O_(0.8)的制备及其电容行为研究[J];广州化工;2010年05期
5 汪形艳,王先友,黄伟国;超级电容器电极材料研究[J];电池;2004年03期
6 李俊;王先友;黄庆华;戴春玲;;超级电容器MnO_2/CRF复合电极材料的制备及性能的研究[J];功能材料;2006年12期
7 李俊;王先友;黄庆华;戴春玲;;α-MoO_3/CRF复合电极的制备及其在超级电容器中的应用[J];中国有色金属学报;2006年08期
8 王康;余爱梅;郑华均;;超级电容器电极材料的研究发展[J];浙江化工;2010年04期
9 张宝宏,刘彦芳,李会娟;Ag_2O超级电容器的研究[J];应用科技;2004年10期
10 苏凌浩,范少华;物理化学综合实验设计——纳米MnO_2作为超级电容器电极材料的研究[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏玮;黄小彬;唐小真;;一种无定形水合二氧化锰/微多孔碳球复合物作为超级电容器电极材料[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 马衍伟;张熊;余鹏;陈尧;;新型超级电容器纳米电极材料的研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
3 王巍;邵光杰;马志鹏;张春迎;;Co掺杂二氧化锰超级电容器电极材料研究[A];2011年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2011年
4 王宇;雷军鹏;朱用;敬春梅;胡敏艺;闫忠强;;基片预处理及电沉积电流密度对超级电容器用二氧化锰薄膜性能影响[A];低碳经济条件下重有色金属冶金技术发展研讨会——暨重冶学委会第六届委员会成立大会论文集[C];2010年
5 周建新;沈湘黔;;超级电容器电极材料研究进展[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
6 姜训勇;张磊;孙立伟;刘庆锁;陆翠敏;;低内阻碳纳米管超级电容器研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
7 代红蕾;田艳红;;循环伏安法合成聚苯胺膜用于超级电容器电极的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
8 王贵欣;袁荣忠;周固民;瞿美臻;冯永成;于作龙;;CNTs/LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2复合材料在超级电容器中的应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
9 周晓平;谢正义;文萃;陈红雨;舒东;;超级电容器电极材料MnS_(0.4)O_(0.8)的制备及电容行为研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
10 孙玥;彭乔;刘不厌;;超级电容器MnO_2微米球的制备及其电化学性质[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 彭友 石丽晖;深圳惠程拟参与组建新能源公司[N];上海证券报;2009年
2 赵文;超级电容器:正在升起的新兴行业[N];科技日报;2004年
3 记者 过国忠 通讯员 陈培;我国研制出基于超级电容器的动态电压恢复器[N];科技日报;2011年
4 何永晋;我国有了“超级电容器”[N];科技日报;2000年
5 辽宁工学院 陈永真;超级电容器原理及电特性[N];中国电子报;2003年
6 昆明 兰得春;超级电容[N];电子报;2007年
7 记者 刘丽伟;森塬活性炭自主研发国内空白产品[N];朝阳日报;2010年
8 记者 金晓明;研究支持措施 推进超容产业[N];朝阳日报;2010年
9 李俊记者  王春;超级电容车到底新在哪?[N];科技日报;2006年
10 本报实习记者 薛飞;自主知识产权超级电容车“武装”公交线路[N];中国知识产权报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 翟登云;高能量密度超级电容器的电极材料研究[D];清华大学;2011年
2 李艳华;基于超级电容器用的四氧化三钴的形貌可控制备及性能研究[D];中南大学;2011年
3 王新宇;超级电容器用新型电极材料的研究[D];中南大学;2011年
4 王六平;有序介孔炭基超级电容器电极材料的制备及性能研究[D];大连理工大学;2012年
5 吴洪鹏;石墨烯的制备及在超级电容器中的应用[D];北京交通大学;2012年
6 宋金岩;混合型超级电容器的建模与制备研究[D];大连理工大学;2010年
7 郎俊伟;用于超级电容器的金属氧化物及其复合电极材料的制备与性能研究[D];兰州理工大学;2010年
8 邢宝林;超级电容器用低阶煤基活性炭的制备及电化学性能研究[D];河南理工大学;2011年
9 曲群婷;高性能混合型超级电容器的研究[D];复旦大学;2010年
10 于占军;多层次结构金属氧化物超级电容器电极材料的研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李媛;超级电容器电极材料的制备及其电化学性能的研究[D];沈阳理工大学;2010年
2 黄丛聪;超级电容器电极材料的制备及应用[D];山东理工大学;2010年
3 郑丽萍;碳化钙骨架碳的制备及其修饰在超级电容器中的应用[D];湘潭大学;2010年
4 刘凤丹;超级电容器电极制备工艺与纳米门炭电极材料研究[D];天津大学;2010年
5 唐丽;超级电容器用碳质多孔材料的制备及其电化学性能[D];华东理工大学;2011年
6 高峰阁;超级电容器用聚噻吩/聚苯胺/活性炭复合电极材料的研究[D];北京化工大学;2010年
7 孙津清;添加不同导电剂对超级电容器性能的影响[D];天津大学;2010年
8 杨艳静;超级电容器用纳米二氧化锰的制备及电化学性能研究[D];湘潭大学;2010年
9 刘献明;金属氧化物超级电容器电极材料的研究[D];新疆大学;2003年
10 黄大千;超级电容器MnO_2电极材料的研究[D];北京交通大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026