收藏本站
《兰州理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金属氧化物/活性炭非对称超级电容器的组装及影响因素

季煦  
【摘要】:超级电容器又称为电化学电容器,分为对称型和非对称型,而后者是当今的研究热点。本文制备出了超级电容器的电极材料,组装成非对称超级电容器,利用XRD、SEM、EDS等技术对电极材料的微观形貌、组成和成分进行了分析,采用循环伏安法(CV)、恒流充放电和电化学阻抗(EIS)等技术测试了超级电容器的电化学性能,并且对影响非对称超级电容器性能的因素进行探讨。主要内容如下: 1.通过简单的化学沉淀法成功制备了具有良好电化学性能的Co-Mn混合氧化物超级电容器电极材料。通过控制Co、Mn的比例而得到的Co_(0.9)Mn_(0.1)混合氧化物,具有纳米片交错的微观结构,这种特殊的微观形貌有利于电解液中的OH~-进入到Co_(0.9)Mn_(0.1)混合氧化物电极体相中,从而使电极/电解液界面上的电化学反应快速进行,产生高的比电容。这种材料在2 M KOH溶液中的单电极比容量达到814 F/g,电位窗口为0~0.4 V。为了提高超级电容器的能量密度和电位窗口,本工作中首次以这种Co_(0.9)Mn_(0.1)混合氧化物为正极,AC为负极组装成非对称超级电容器,在2 M KOH溶液中对其进行电化学测试。结果表明Co_(0.9)Mn_(0.1)混合氧化物/AC非对称超级电容器的工作电压提高到1.6 V,在0~1.6 V的电位窗口下,比电容和比能量分别为80.2 F/g和28.5 Wh/kg。文中对该材料以及非对称超级电容器的电化学性能进行了详细研究。 2.通过简单的化学沉淀法成功制备了NiO材料,比容量为454 F/g。本工作中以NiO材料为正极,AC为负极,隔膜采用PP隔膜,组装成NiO/AC非对称超级电容器,测试其电化学性能,并且研究影响非对称超级电容器性能的因素。结果表明,当正负极质量均为8 mg时的比容量达到最大值67.32 F/g;在2 M KOH溶液中添加少量的LiOH能有效的提高非对称超级电容器的比容量,并且当电解液为1.6 M KOH + 0.4 M LiOH溶液时的比容量为82.15 F/g,比2 M KOH溶液中的比容量提高了22.03%;在2 M KOH电解液中,粘结剂PVDF粘结效果更好,电化学性能也较佳;非对称超级电容器在有机体系中的工作电位增大到了2.4 V,但是比容量较小。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM53

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈立泉;混合电动车及其电池[J];电池;2000年03期
2 程杰;曹高萍;杨裕生;;活性炭-锰氧化物电化学混合电容器的研究[J];电池;2006年04期
3 葛鑫;陈野;张春霞;舒畅;;Co_3O_4的制备及电容性能的研究[J];电池;2007年02期
4 毕道治;混合电动车电池的开发及展望[J];电池工业;2003年05期
5 王然;苗小丽;;大功率超级电容器的发展与应用[J];电池工业;2008年03期
6 张琦;王金全;;超级电容器及应用探讨[J];电气技术;2007年08期
7 李建玲,梁吉,徐景明,毛宗强;双电层电容器有机电解液研究进展[J];电源技术;2001年03期
8 顾温国,李劲,夏云发,曹婉真;纽扣型液体双电层电容器的研制[J];电子元件与材料;2000年03期
9 王晓峰,孔祥华,刘庆国,解晶莹;氧化镍超电容器的研究[J];电子元件与材料;2000年05期
10 杨红生,周啸,姜翠玲,王德全;电化学电容器最新研究进展 II.氧化还原电容器[J];电子元件与材料;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵家昌;超级电容器中孔炭电极材料的制备及性能研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 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
2 孟祥云;超级电容器NiO及其复合材料的制备与电化学性能[D];湘潭大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郇维亮,温传庚,王开明,周英彦,赵颖;NiO纳米粉体的液相沉淀法制备[J];鞍山科技大学学报;2005年Z1期
2 卢义刚;王炳喜;金新颖;;准一维NiO纳米材料的制备研究进展[J];兵器材料科学与工程;2007年03期
3 邵光杰;孙立娟;何佩;张世品;;超级电容器电极材料MnO_2的制备及其性能研究[J];兵器材料科学与工程;2007年04期
4 张博彦;吴斌;李新燕;王子光;周大森;;辅助混合动力电动汽车的技术研究(Ⅲ)——辅助动力控制系统[J];北京工业大学学报;2006年06期
5 雷艳;吴斌;周大森;郑孟磊;张博彦;;HEV辅助动力系统消声器设计[J];北京工业大学学报;2006年12期
6 吴可;仇卫华;曹高萍;周国治;;Li_4Ti_5O_(12)作为混合电化学电容器负极材料的电化学性能[J];北京科技大学学报;2006年10期
7 靳添絮;陈杰;白永强;王海杰;;基于超级电容器的混合动力装置设计与应用[J];北京理工大学学报;2009年05期
8 余新武,屈媛;纳米MnO_2的制备与应用研究[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2004年04期
9 庞旭;马正青;左列;曾苏民;;超级电容器金属氧化物电极材料研究进展[J];表面技术;2009年03期
10 陈凯;陈丽婷;;电动汽车用蓄电池现状及发展前景简述[J];蓄电池;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏熙;刘洪涛;;一种正在迅速发展的贮能装置——超电容器[A];电动车及新型电池学术交流会论文集[C];2003年
2 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
3 胡永达;袁洁;卢云;杨邦朝;徐蓓娜;;改性纳米氧化锰超级电容器电极材料的研究[A];中国电子学会第十四届电子元件学术年会论文集[C];2006年
4 樊金河;;一种贱金属电化学电容器的研制及特性分析[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
5 侯敏;刘力;王璐;梁海潮;邓正华;;氧化剂(NH_4)_2S_2O_8处理活性炭对储能性能的影响[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
6 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
7 邓超;史鹏飞;曾佳;;MH/Ni电池负极材料储氢合金表面修饰及性能研究[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
8 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
9 景磊;刘辉;赵东林;迟伟东;沈曾民;;中间相沥青基活性炭的制备及其电化学性能研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
10 田令;张梦洁;;新能源汽车技术发展现状和趋势[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会暨2006年省汽学会理事会议资料[C];2006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 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
3 夏洪应;微波加热典型物料制备高比表面积活性炭及演变机制[D];昆明理工大学;2009年
4 刘秉国;弱吸波物料的微波煅烧新工艺及理论研究[D];昆明理工大学;2010年
5 吴晋波;飞轮储能技术及其在电力系统控制中的应用研究[D];华中科技大学;2011年
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林俊;串联动力蓄电池均衡充电技术的研究[D];浙江理工大学;2010年
2 李恒;氧化锰及其纳米复合材料的制备与性能研究[D];郑州大学;2010年
3 白鑫;超级电容器恒功率测试系统的研究[D];大连理工大学;2010年
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田艳红;王海滨;;由碳还原KMnO_4制备氧化锰/碳超级电容材料[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年02期
2 桂长清;新型贮能元件超级电容器[J];船电技术;2003年01期
3 马文石,龚克成;聚有机二硫化物储能材料的研究进展[J];材料导报;1996年01期
4 杨骏兵,凌立成,刘朗;利用聚合物共混法对活性炭材料的孔径分布进行控制的原理和方法[J];材料导报;2000年04期
5 井新利,王杨勇,张东华;二氧化硅/聚苯胺复合粒子的制备与性能[J];材料工程;2004年01期
6 邓梅根,杨邦朝,胡永达;纳米NiO的制备及其赝电容特性研究[J];材料工程;2005年05期
7 张丽娟,赵新兵,刘欣艳,夏定国,胡淑红;无机有机复合材料Bi_2Te_3/PAn电化学嵌锂性能研究[J];稀有金属材料与工程;2005年04期
8 邓梅根,汪斌华,胡永达,杨邦朝;电化学混合电容器[J];电池;2004年04期
9 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
10 程杰,李晓忠,曹高萍,沈涛,杨裕生;活性炭-烧结复合镍钴超级电容器[J];电池;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 申少华;廉价矿物原料水热法制备沸石分子筛的形成机理与晶体生长模型研究[D];中南大学;2001年
2 梁彦瑜;新型能源材料—电化学电容器与锂离子电池电极材料的研究[D];兰州大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张娜;电化学超级电容器电极材料的研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
【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,汪斌华;超级电容器纳米氧化锰电极材料的合成与表征[J];化学学报;2004年17期
2 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
3 杨红生,周啸,张庆武;以多层次聚苯胺颗粒为电极活性物质的超级电容器的电化学性能[J];物理化学学报;2005年04期
4 林志东,刘黎明,张万荣;超级电容器氧化物电极材料研究进展[J];武汉化工学院学报;2005年02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 景茂祥,沈湘黔,沈裕军,邓春明,翟海军;超级电容器氧化物电极材料的研究进展[J];矿冶工程;2003年02期
7 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
8 王大伟;成会明;;超级电容器电极材料研究新进展[J];科学通报;2008年08期
9 刘志祥,张密林,闪星,董国君;千法级超级电容器的制备[J];电源技术;2001年05期
10 王晓峰,王大志,梁吉;20伏高电压型碳纳米管超级电容器的研制[J];电子学报;2003年08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 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
3 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
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 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
6 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
7 王贵欣;冯永成;周固民;瞿美臻;张伯兰;于作龙;;碳纳米管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(上卷)[C];2003年
8 单既成;陈维英;;超级电容器与通信备用电源[A];通信电源新技术论坛——2008通信电源学术研讨会论文集[C];2008年
9 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
10 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
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 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
2 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
3 杨常玲;超级电容器炭基电极材料制备及其电容性能研究[D];太原理工大学;2010年
4 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
5 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
6 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
7 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
8 孟繁慧;基于新型纳米结构超级电容器材料的研究[D];山东大学;2013年
9 孙谊;碳基超级电容器单体性能相关理论与应用技术研究[D];北京交通大学;2013年
10 岳彬彬;可拉伸超级电容器电极用聚吡咯涂层织物的研究[D];东华大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
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 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
6 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
7 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
8 刘志祥;超级电容器相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
9 朱修锋;纳米MnO_2/C混合超级电容器的研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
10 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
 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