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《西华大学》 2006年
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纳米碳/过渡金属氧化物超级电容器电极材料的研究

李兵红  
【摘要】:超级电容器是一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能元件。与传统静电电容器相比,超级电容器具有更高的能量密度;与电池相比,具有更大的功率密度,在移动通信、消费电子、电动汽车、航空航天和国防等领域有广阔的应用前景,在世界范围引起了极大关注。超级电容器的研究,主要集中在高性能电极材料和电解质的制备上。本文选定高比表面积纳米碳材料、廉价的氧化改性氢氧化镍和氧化锰作为电极材料,系统地研究了超级电容器的电极材料制备工艺、电容特性和电容形成机理。通过X射线衍射(KRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)对电极材料进行了表征,结合恒流充放电测试对电极材料的电容特性进行了考察。主要研究内容和创新点如下: 1.提出以不同原料——煤、炭化椰壳和普通商品活性炭,采用微波作为加热源,KOH作为活化剂,制备活性炭用于超级电容器电极材料。采用微波作为加热源制备活性炭是目前一种新颖和先进的活化方式,制得的活性炭具有较高的比电容量和循环稳定性能。在活化过程中,微波功率、辐照时间和活化剂(KOH)的配比对活性炭的性能有着重要影响;在辐射过程中,电弧放电时间的长短和均匀性对活性炭性能也有影响。由于不同原料本身结构和组成不一样,所制活性炭性能有一定差异:炭化椰壳活性炭具有优良的稳定性,二次活化活性炭比电容量较大。采用微波活化制备炭化椰壳活性炭,在KOH与原料质量比为3∶1左右,微波功率为640W,微波辐射时间为7min,起电弧时间为5min时,制得活性炭比电容量高达266.71F/g;经过200次循环充放电后,容量仍保持98.62%;采用微波活化制备二次活化活性炭,在KOH与原料质量比为2∶1,微波功率为480W,微波辐射时间为5min时,制得活性炭比电容量高达295.17
【学位授予单位】:西华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB383.1;TM53

【引证文献】
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1 龚赢赢;超级电容器用纳米氧化锌/石墨烯复合材料的制备与应用研究[D];成都理工大学;2014年
2 赵斌;锂离子电池用磷酸钒锂和硫正极材料制备及电化学储锂性能研究[D];浙江工业大学;2012年
【参考文献】
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1 李兵红;梁逵;庄凯;胡军;;氧化改性Ni(OH)_2的电化学电容特性研究[J];电子元件与材料;2006年02期
2 杨邦朝,张治安,邓梅根,胡永达,汪斌华;纳米氧化锰电极在中性水系电解液中的电容特性[J];电子元件与材料;2005年06期
3 刘建华,杨建锋,何献文;Li-MnO_2电池用EMD热处理温度的研究[J];电池工业;2005年03期
4 张治安,杨邦朝,胡永达,汪斌华;超级电容器氧化锰电极电容特性研究[J];材料热处理学报;2005年02期
5 张宝宏,刘彦芳;添加铅氧化物MnO_2超级电容器的研究[J];电源技术;2005年03期
6 庄新国,程杰,杨冬平,曹高萍,杨裕生;沉淀转化法制备的纳米Ni(OH)_2-C复合材料的结构和电化学性能[J];无机材料学报;2005年02期
7 李玮瑒,蔡锋石,苟兴龙,高峰陈军;Ni(OH)2纳米管的制备、表征及电化学性能[J];化学学报;2005年05期
8 陈野,张密林,韩莹,罗承强,石兆辉;镧改性二氧化锰电极超大容量电容器的研究[J];稀有金属;2005年01期
9 冯杨柳,张密林,陈野,景晓燕,韩莹;掺Cr改性MnO_2的制备及其电化学性能[J];中国有色金属学报;2005年02期
10 王晓瑞,钱仁渊,金鸣林,郑玉丽;活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响[J];炭素技术;2004年06期
【共引文献】
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1 王国平;梁润芬;谢睿;朱立伟;黄小兵;阎云海;李士伟;;通过添加水溶性材料提高Ni(OH)_2超级电容器的比电容[J];南华大学学报(自然科学版);2015年03期
2 李辰轩;张立斌;王艳丽;;高比表面积氧化镍纳米管的制备及形成机理的研究[J];科学中国人;2015年27期
3 程杰;刘汉民;文越华;曹高萍;;Ni_xCo_(1–x)(OH)_2干凝胶电性能及其循环稳定性[J];储能科学与技术;2015年04期
4 刘瑾;;成型活性炭的制备及脱硫的影响因素分析[J];化工技术与开发;2014年12期
5 吴燕;王凌;郭琳;高鹏举;章文贡;;纳米管的研究现状及应用前景[J];合成材料老化与应用;2014年05期
6 宋磊;张彬;陈家元;冯利;;废茶活性炭的制备及其孔径结构的控制[J];化工进展;2014年06期
7 李槐华;黄晓燕;沈慧庭;王强;;化学二氧化锰制备及进展评述[J];中国锰业;2014年02期
8 吕燕;;镍纳米管的制备及电化学储氢性能[J];山东化工;2014年05期
9 肖凯军;何婷琳;;烧结聚乙烯-活性炭的亚甲基蓝吸附动力学[J];重庆大学学报;2013年11期
10 曾凡龙;刘占莲;韩芹;曹谦芝;仲林;肖婷婷;;活性炭纤维/NiO/MnO_2复合电极的结构及其电化学性能[J];纺织学报;2013年10期
【同被引文献】
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1 芮先宏;锂离子电池正极材料磷酸钒锂的制备及性能研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 尹金山;酚醛树脂基多孔玻态炭电极材料的制备与电化学性能研究[D];北京化工大学;2009年
3 刘文晓;有序介孔炭/聚苯胺的制备及电化学性能[D];北京化工大学;2009年
4 李喆;锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的合成及电化学性质研究[D];吉林大学;2009年
5 杜冰;导电聚吡咯及其复合材料用作超级电容器电极材料的研究[D];西南交通大学;2009年
6 李现红;碳材料在超级电容器中的应用[D];天津大学;2009年
7 韩鹏献;酚醛树脂基活性炭用作双电层电容器电极材料的研究[D];天津大学;2007年
8 王彦鹏;电化学超级电容器复合电极材料的制备与研究[D];西北师范大学;2007年
9 钟玉兰;以淀粉为前驱体的超级电容器用电极材料的制备及电化学性能研究[D];广西师范大学;2007年
10 李兵红;纳米碳/过渡金属氧化物超级电容器电极材料的研究[D];西华大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗旭芳,张雪纯,王先友,汪形艳;超级电容器用纳米γ-MnO_2制备及性能[J];电池;2004年05期
2 刘澧浦,周震涛;羟基氧化镍的研究进展[J];电源技术;2004年08期
3 于维平,张世超,张驰;复合氧化钼电极的制备和电容特性研究[J];材料热处理学报;2004年03期
4 苏岳锋,吴锋;新型非对称电化学电容器的电极匹配研究[J];电化学;2004年02期
5 张治安,邓梅根,胡永达,杨邦朝;电化学电容器的特点及应用[J];电子元件与材料;2003年11期
6 龚荣洲,沈翔,张磊,张凌;金属基纳米复合材料的研究现状和展望[J];中国有色金属学报;2003年05期
7 朱磊,吴伯荣,陈晖,刘明义,简旭宇,李志强;超级电容器研究及其应用[J];稀有金属;2003年03期
8 彭振生,孙阳;Cr掺杂对La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3物性的影响[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2003年01期
9 姚海军,张校刚,夏熙;纳米TiO_2掺杂MnO_2电极的电化学行为[J];电池;2003年01期
10 王秀丽,涂江平,张孝彬,高嵘岗,陈长聘;掺Cr纳米晶Mg_2Ni合金的气态储氢性能[J];中国有色金属学报;2002年05期
【相似文献】
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1 周邵云;李新海;王志兴;郭华军;彭文杰;;双电层电容器电极制备工艺优化与性能[J];电源技术;2008年02期
2 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
3 陈新丽;李伟善;;超级电容器电极材料的研究现状与发展[J];广东化工;2006年07期
4 陈红;;超级电容器电极材料的研究进展[J];长春大学学报;2009年04期
5 田晓冬;宋燕;徐德芳;王凯;;静电纺丝技术在超级电容器电极材料中的进展[J];化学工业与工程;2014年03期
6 黄登勇;;超级电容器氧化锰电极材料的特点制备[J];电子科技;2014年12期
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8 吕进玉;林志东;;超级电容器导电聚合物电极材料的研究进展[J];材料导报;2007年03期
9 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
10 邓梅根,张治安,胡永达,杨邦朝;双电层电容器电极材料最新研究进展[J];炭素技术;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邵福;郭美霞;刘恩;彭一航;边绍伟;;纺织纤维基柔性电极材料的构筑及电化学性能研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会:化学电源[C];2016年
2 黄富强;林天全;毕辉;;新型高效储能电极材料研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会:化学电源[C];2016年
3 杨杰;练丽芳;熊佩勋;魏明灯;;层状纳米结构钛酸盐电极材料的赝电容行为研究[A];第六届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会摘要集[C];2014年
4 郭涛;董堃;蔡玉;汪长征;许萍;张雅君;;用于电容去离子技术的电极材料研究进展及展望[A];第一届先进材料前沿学术会议论文集(《材料导报》2016年第30卷第Z1期)[C];2016年
5 吴锁柱;苏彬;;一种金微环电极的制作[A];第十一届全国电分析化学会议论文摘要(4)[C];2011年
6 孙建军;;从热电极到冷电极[A];第十一届全国电分析化学会议论文摘要(1)[C];2011年
7 曹安民;池子翔;张伟;杨粉丽;;电极材料均匀可控界面层的实现与调控[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第24分会:化学电源[C];2014年
8 唐景平;胡丽丽;干福熹;;稳态下锡电极的轴向温度分布[A];中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年
9 郑辛;韩志成;武祥;;刺状氧化铁分级结构在超级电容器中作为电极材料的应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会:化学电源[C];2016年
10 王雅琼;王晓霞;许文林;;超声对铁电极在14.0mol·L~(-1)NaOH溶液中阳极氧化过程的影响[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
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1 本报记者 钟志敏;电极箔价格或持续上涨[N];中国证券报;2018年
2 抚铝;抚顺铝业第一批代焙电极成功出炉[N];中国有色金属报;2018年
3 杨雄飞;测定电极消耗 改善电极使用性能[N];世界金属导报;2008年
4 杨邦朝 冯哲圣 徐永兴;电极箔产业现状及发展趋势[N];中国有色金属报;2002年
5 杨志民杜茂齐 记者 徐华;直径1146毫米超大电极填补国内空白[N];河北日报;2007年
6 本报记者 毛黎;电极穿衣 保命又保质[N];科技日报;2013年
7 韩海龙;超大电极与系统优化的结合[N];中国冶金报;2014年
8 江苏 胡兵;防蚀电极水位控制器[N];电子报;2003年
9 四川 张力;3根电极式自动抽水的问题[N];电子报;2013年
10 健康时报记者 白轶南;用“电极”查疾病[N];健康时报;2009年
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1 安磊;镍钴基化合物超级电容器电极材料的制备及其电化学性能的研究[D];东华大学;2016年
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5 张雄;石墨烯基柔性纤维超级电容的电极材料研究[D];苏州大学;2015年
6 郭晓玲;含羧基类有机物修饰碳基电极的构建及细胞毒性检测研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
7 卢强;涂层钛电极的制备及其降解废水中硝基苯的研究[D];南京理工大学;2011年
8 李海波;基于石墨烯及其复合物电极的电容去离子技术研究[D];华东师范大学;2012年
9 王芬;电极材料和卤原子取代位对电化学脱卤反应的影响[D];浙江工业大学;2015年
10 石香梅;基于增强若干氧化物电极材料离子、电子传输特性的结构设计[D];吉林大学;2017年
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1 李兵红;纳米碳/过渡金属氧化物超级电容器电极材料的研究[D];西华大学;2006年
2 许永霞;超级电容器电极材料的研究[D];太原理工大学;2012年
3 袁文涛;基于扣式超级电容器电极的制备与特性研究[D];电子科技大学;2015年
4 庄凯;超级电容器电极材料的研究[D];西华大学;2006年
5 张月月;纳米电极的制备及细胞间神经递质的实时监测[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2017年
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7 许维超;溶胶凝胶法制备Ti/SnO_2-Sb_2O_5电极及电催化性能研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
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9 宫海礁;二氧化锰—聚吡咯碳超级电容器电极材料的制备和性能[D];哈尔滨师范大学;2016年
10 陈浩;超级电容器不同孔结构分布的高比表面积活性炭电极材料的研究[D];东北师范大学;2011年
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