一、提高炭电极质量的途径（论文文献综述）
刘曼[1]（2021）在《童亭煤疏中质组制备双电层电容器电极材料的研究》文中进行了进一步梳理电极材料是影响双电层电容器性能的最重要因素。炭材料因其资源丰富、价格低廉、制备方法简单和导电性好而成为双电层电容器电极材料的首选,如何优化炭材料本身性能是领域内众多研究者所广泛关注的方向。本论文以此为目标,以储量丰富的煤炭为碳源,以从煤中分离出的特定族组分-疏中质组（LMC）为研究对象,通过不同的手段将LMC制备成相应的层次孔炭材料,并进一步组装成双电层电容器,考察制备方法和制备条件对双电层电容器电化学性能的影响。这些制备手段包括:（1）将LMC制成薄壁泡沫炭,并破碎成光滑炭薄片,然后与KCl和KOH共活化,通过在炭薄片上的刻蚀作用可控制备片状层次孔结构炭材料;（2）在KH2PO4的辅助下直接将LMC与KOH混合后煅烧,制备富含均匀微泡孔结构的层次孔炭材料;（3）在木质素的协同下直接将LMC与KOH混合,通过以水-乙醇为溶剂的水热反应和煅烧两步法制备孔径分布为峦形的富含微泡孔结构的层次孔炭材料。结果表明:（1）KCl辅助KOH刻蚀炭薄片制备层次孔炭。LMC所制备的泡沫炭经破碎后形成一种光滑无缺陷、厚度主要为1～2μm的炭薄片。KOH作为活化剂能够通过后期生成的K2CO3和K2O在炭薄片上刻蚀出微孔和中孔,而KCl在活化温度下呈现熔融流动状态,从而能将部分堆叠的K2CO3和K2O分散到更多的炭表面,导致炭表面微孔和中孔数量的增加。控制KCl和KOH添加量可以调控炭材料的孔数量和孔径分布,进而改善炭材料的电化学性能。当炭薄片与KCl和KOH的质量比为1:3:4时,制得的层次孔炭材料比表面积可高达3627 m2·g-1,比电容在电流密度为0.1 A·g-1时高达346 F·g-1,并实现了较高的功率密度和能量密度,分别为12 Wh·kg-1和25 W·kg-1。（2）KH2PO4辅助LMC一步法制备微泡结构层次孔炭。KH2PO4在煅烧过程中熔融脱水变成（KPO3）n,为LMC生成微泡结构层次孔炭材料的模板剂,KOH则起到进一步活化作用,生成微孔和中孔。丰富的微泡结构不仅可作为电解质离子的蓄池,而且对电解质离子的传质过程起到扰动作用,促使离子能够移向材料孔结构的各个角落,提高炭材料的有效比表面积。该制备过程同时还掺杂了O原子,增加了炭材料表面润湿性。当LMC、KH2PO4和KOH的质量比为1:1:5时,所制备的富含均匀微泡结构炭材料的比表面积达3011 m2·g-1,并展现出336 F·g-1的比电容、92%的高循环稳定性、11.47 Wh·g-1的能量密度和24.79 W·g-1的功率密度等优良电化学性能。（3）木质素协同LMC两步法制备微泡结构层次孔炭。以水-乙醇为溶剂的水热反应促进了LMC、木质素和KOH的紧密均匀接触,同时木质素发生降解,使得第二步煅烧过程中剩余木质素分解产生大量气体冲泡均匀,同时木质素所占空间收缩,共同造成了微泡结构的生成;而分布均匀的KOH的活化作用使煅烧后期进一步生成的微孔和中孔更符合峦形分布特征。通过控制木质素的添加量可调控炭材料的孔径分布,其中LMC:木质素:KOH为1:3:4时,所制得的微泡结构炭材料具有2680 m2·g-1的较高比表面积,在电流密度为0.1 A·g-1时比电容可达342F·g-1,且在电流密度2 A·g-1下5000次循环充放电后,电容量仍可保留89%。本论文有图50幅,表21个,参考文献223条。
吴燕[2]（2021）在《生物质基多孔炭的结构调控及其电容特性研究》文中提出开发稳定、高效和低成本的储能器件对发展可再生能源与绿色能源具有重要意义。超级电容器作为一种新型的绿色储能器件,因具有功率密度大、充放电速率快和循环寿命长等优点而引起了广泛关注,同时也被认为是目前最有前景的储能设备之一。电极材料是影响超级电容器电化学性能的主要因素,因此,开发具有高性能的电极材料成为研究热点。废弃生物质是生活中常见的废弃资源,将废弃生物质制备成高孔隙率的多孔炭材料应用于超级电容器中,不仅可解决环境问题,还可实现生物质资源的高附加值利用。本文以固态（豆壳和木质素）和液态（生产维生素C过程中产生的废液）为原料,采用不同的方法制备出各种结构的多孔炭（分级孔结构多孔炭、球形多孔炭和氮掺杂多孔炭球）,重点研究炭材料的制备及其在超级电容器中的应用。为开发具有优异电容性能的超级电容器电极材料和废弃生物质资源的高附加值利用提供理论依据。具体研究内容如下:（1）以生物质豆壳为碳前驱体,经H3PO4水热炭化和KOH活化后,得到高比表面积和孔隙发达的多孔炭。H3PO4处理后得到的产物具有更高的碳含量,有利于后期活化反应的进行。经H3PO4水热炭化活化所得多孔炭（PC）的比表面积是未经H3PO4处理活化所得多孔炭（SSC）的1.95倍,且具有更多的有利于电解质传输的2～5 nm范围的介孔。用PC作为电极材料用于超级电容器中所表现出的电化学性能明显优于SSC,在6 M KOH电解质两电极体系中显示出高的比电容(0.1 A g-1的电流密度下比电容高达301 F g-1)和优良的稳定性（经15000循环后比电容保持率为93.8%）。（2）以木质素为碳前驱体,经Zn Cl2溶液水热炭化和KOH活化后得到微孔、中孔相互连接的蜂窝状多孔炭。Zn Cl2水热处理后所得多孔炭呈现出蜂窝状结构,而未加Zn Cl2所得多孔炭显示出块状结构,表明Zn Cl2溶液加入影响所得多孔炭的形貌结构。活化温度升高和KOH用量增加都会导致多孔炭比表面积增加且孔径向孔宽的方向发展。但是,过高的温度和过量的KOH都会因为过度活化导致多孔炭的比表面积减小。在6 M KOH电解质的两电极体系中,活化温度为600 oC和碱炭比为5得到的多孔炭（0.5-HPC-600-5）比电容高达384 F g-1(0.04 A g-1),电流密度扩大125倍后比电容仍高达239 F g-1。此外,其能量密度为10.48 Wh kg-1和2 A g-1的电流密度下经10000次循环后比电容保持为最初的96.96%（优异的循环稳定性）。（3）以生产维生素C过程中产生的废液为碳前驱体,三聚氰胺泡沫为模板,经炭化活化两步法得到具有超高比表面积的网络状结构的多孔炭,将其用于超级电容器中展现出优异的电化学性能。以1-乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐（EMIMBF4）离子液体为电解质所组装的电容器工作电压达到3.8 V,且多孔炭表现出高的比电容(在电流密度为0.1A g-1时比电容为217 F g-1)、优异的倍率性能(30 A g-1电流密度下比电容仍高达94 F g-1)、出色的循环稳定性(在电流密度为5 A g-1下循环10000次比电容保持率为89%)和高的能量密度(107 Wh kg-1)。另外,将多孔炭作为电极材料组装到固态电容器中,同样具有良好的电容性能,在0.5 A g-1电流密度时比电容为180 F g-1和长循环寿命(10 A g-1电流密度下循环10000次后比电容保持率为85%)。（4）以生产维生素C过程中产生的废液为碳前驱体,经水热炭化和K2Fe O4活化后得到具有球形结构的多孔炭,并探究K2Fe O4用量对多孔炭球的孔隙结构的影响。所制备的样品呈现出球形结构且具有分级孔隙（丰富的微孔和一定的中孔）的孔结构,且随着K2Fe O4用量增加,所得多孔炭球的孔径向着孔宽的方向发展。将多孔炭球用于水系电解质超级电容器中表现出高的比电容、优异的循环稳定性和良好的倍率性能。同时,在以PVA/KOH为电解质的固态电容器中,多孔炭球也展示出高的比电容(在0.1 A g-1电流密度下比电容为196 F g-1)和良好的循环稳定性（10000次循环后比电容保持率为82.6%）。此外,以1-乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐（EMIMBF4）作为电解质组装的电容器的工作电压达到3.8 V,能量密度最高达47.2 Wh kg-1且经10000次循环后比电容保持率为88.9%。（5）杂原子的掺杂能够提高超级电容器的电容性能,在高铁酸钾（K2Fe O4）活化的过程中,引入尿素（作为氮源）,制备了具有丰富氮掺杂的多孔炭球。在活化的过程中引入尿素,能够成功的将氮引入到多孔炭球中,其氮含量高达3.9 wt.%。在活化的过程中尿素可能会演变为氮化碳,氮化碳分解产生气体从炭材料中释放出,因此,制备的氮掺杂多孔炭比表面积高达2796 m2 g-1（NPCS-700）。所制备的多孔炭球NPCS-700具有丰富的在孔径为1～2 nm范围内的大微孔和3～5 nm范围内的介孔。将NPCS-700应用于不同电解质中都展示出良好的电化学性能。在6 M KOH电解质中,NPCS-700具有优异的循环稳定性,6000次充放电循环后的比电容保持率为97.1%和最高的比电容为316 F g-1。在1 M Na2SO4和离子液体（EMIMBF4）中工作电压窗口分别可达1.8 V和3.8 V,其能量密度分别可达20.2 Wh kg-1和85.5 Wh kg-1。NPCS-700在不同电解质中的电化学性能有差异,主要是电解质的离子尺寸、离子电导率以及多孔炭的孔隙结构与电解质离子的匹配程度的差异导致。该论文有100幅图、26个表和270篇参考文献。
王海洋[3]（2020）在《煤沥青基功能炭材料的微观结构调控与电容性能研究》文中指出超级电容器具有充放电速率快、功率密度高和绿色安全等突出优点,在新能源汽车及工业节能减排等领域显示出巨大应用前景。电极材料是电荷存储和电子传输载体,是决定电容器性能的关键因素之一。多孔炭材料具有来源广泛、成本低廉、比表面积高和孔道结构可调等优点,是商业化最早也是应用最广泛的电极材料,但受限于储能机理,存在能量密度偏低问题,限制了超级电容器的大规模应用。如何通过比表面积调控、孔道结构设计和功能组分有效掺杂,在保持高功率密度的同时提高能量密度是当前该领域研究的关键科学问题。煤沥青是一种复杂的有机芳烃大分子物质,有较高碳含量和特殊石墨微晶单元,是重要的炭材料前驱体,但高芳香性和高缩合度分子结构所引起的强π-π相互作用是阻碍煤沥青基高性能炭材料设计合成的瓶颈问题。本文通过煤沥青分子结构设计,经金属及杂原子等电活性组分修饰,成功制备了不同微观结构和表面形貌特征的多孔炭及炭复合材料,系统研究了炭及炭复合电极材料的比表面积、孔径分布以及功能组分掺杂对电化学性能的影响,为构筑高能量密度、高功率密度超级电容器提供了新的思路和方法。具体内容如下:（1）采用Friedel-Crafts酰基化和Baeyer-Villiger氧化反应,成功制备三维交联羰基沥青和具有两亲性能羧基沥青。分子结构改变降低炭化时芳烃间π-π堆积,有效调控炭材料微/介孔结构,缩短电解液离子的传输路径,提升超级电容器电极材料的比容量和倍率性能。羰基沥青直接炭化后,比表面积为1394.6m2g-1,孔容为1.54cm3g-1,介孔比例为73.4%,电流密度为1Ag-1时,比容量为317Fg-1;两亲性羧基沥青,经KOH活化后,比表面积为2098.2m2g-1,孔容为1.63cm3g-1,介孔比例为80.1%,电流密度为1Ag-1时,比容量为320Fg-1。与原煤沥青炭材料比,经羰基和羧基功能化后炭材料比电容值分别提高了162%和164%。（2）利用两亲性羧基沥青与丙烯酸、丙烯酰胺分子间价键作用,通过原位聚合反应,成功制备羧基沥青功能凝胶。通过凝胶炭化法,借助聚丙烯酸与聚丙烯酰胺不同裂解机理,得到两种不同比表面积和孔道结构炭材料。羧基沥青/聚丙烯酸凝胶炭材料和羧基沥青/聚丙烯酰胺凝胶炭材料的比表面积分别为1294.6m2g-1和1210.1m2g-1,孔容分别为1.34cm3g-1和1.32cm3g-1。在1Ag-1电流密度下,两种炭材料的比容量分别为316Fg-1和306Fg-1,当电流密度增加到10Ag-1时,比容量分别为279Fg-1和273Fg-1,容量保持率分别为88.3%和73%。与C-CCP相比,比电容值分别提高了54%和49%。（3）采用原位聚合法制备Mn2+/CCP掺杂聚丙烯酰胺功能凝胶,借助分子间价键作用,CCP与Mn2+精细分散在凝胶体系中,利用PAAm热分解特性成功制备具有多孔结构氧化锰掺杂炭复合材料。在0.25Ag-1的电流密度下,炭复合电极材料的比电容为483.7Fg-1,在2Ag-1的电流密度下循环3000次后,其电容保持率为97.9%。炭复合材料优异电化学性能归功于氧化锰纳米颗粒与多孔炭的协同作用,有效避免金属氧化物的聚集,提高炭复合电极材料的导电性和循环稳定性。（4）利用羧基与氮原子配位作用,将氮引入到炭骨架中,经高温炭化制备氮掺杂炭复合材料。羧基沥青/聚苯胺炭化后氮含量为4.99%,氮的化学键合态以石墨氮（N-Q）和吡啶氮（N-6）为主,占比为72.9%;羧基沥青/聚吡咯炭化后中氮含量为3.13%,氮的化学键合态以吡啶氮（N-6）和吡咯氮（N-5）为主,占比为81.8%。氮原子的引入,显着提升炭复合材料的电化学性能。在1Ag-1电流密度下,羧基沥青/聚苯胺炭材料和羧基沥青/聚吡咯炭材料的比容量分别为371.6Fg-1和287.2Fg-1,当电流密度增加到10 Ag-1时,比容量分别为269Fg-1和206Fg-1,容量保持率分别为72.4%和71.7%。
陈志敏[4]（2020）在《生物质基分级多孔炭的制备及电化学性能研究》文中进行了进一步梳理随着人们对可再生能源和环境问题的日益关注,生物质资源的高值化利用引起了广大研究学者的兴趣和广泛研究。生物质基分级多孔炭是一种具有高比表面积、良好分级多孔结构、稳定炭骨架和低成本的多孔炭材料,因此是一种理想的双电层电容器电极材料。本论文以稻壳和稻草纤维素为原料,借助其天然的有序孔道和化学活化的方法制备了两种性能优良的生物质基分级多孔炭。研究了稻壳分级多孔炭的孔道来源、成孔机理和其电化学性能,建立了孔道结构与电化学性能之间的关系,通过调控生物质基分级多孔炭的孔结构,制得高性能和低成本的双电层电容器炭电极材料。针对生物质基分级多孔炭存在振实密度低和体积能量密度小的问题,本文采用低温固炭技术显着提高了稻壳的炭化产率、稻壳分级多孔炭的振实密度和其电化学性能。研究了电解液对稻草纤维素分级多孔炭电化学性能的影响,从电解质离子尺寸、离子导电率以及离子与孔的匹配关系等角度解释了差异性的原因,并根据其在不同电解液中的电容特性为其潜在的应用指明了方向。本论文的主要研究结果如下:1.以稻壳为原料,借助其天然的维管束大孔,经过炭化、脱硅和NaOH活化制备获得了稻壳分级多孔炭（RHPC）,在双电层电容器中展现出良好的电化学性能。为了弄清楚RHPC中不同尺寸孔（大孔、介孔和微孔）的来源和分级多孔结构的形成机理将稻壳的四大组分（纤维素、木质素、半纤维素和二氧化硅）进行了有效拆分。通过考察稻壳中纤维素、木质素和半纤维素在炭化、脱硅和活化过程中的孔结构变化,确定了RHPC中不同尺寸孔的来源。RHPC中的微孔主要来自纤维素,介孔主要来自半纤维素,木质素可以同时为RHPC提供微孔和介孔。RHPC中的大孔主要来自稻壳的天然本征结构维管束,3-50纳米的较大尺寸介孔主要来自炭化和脱硅过程,大部分微孔和2-3纳米的小尺寸介孔主要在活化中形成,这些相互连通的大孔、介孔和微孔构成了RHPC的分级多孔结构。通过研究RHPC和不同稻壳组分多孔炭的电化学性能,建立了RHPC的结构与电化学性能之间的关系。稻壳木质素多孔炭具有最高的比电容和优异的倍率性能,这源于其高的比表面积和介孔率;稻壳纤维素多孔炭出色的循环稳定性能得益于其良好的导电性和稳定的炭骨架结构;稻壳半纤维素的存在对RHPC的比电容和导电性能的提高具有一定的帮助。木质素、纤维素和半纤维素的协同作用使RHPC具有发达的孔、优异的分级多孔结构、良好的导电性和稳定的炭骨架,使RHPC在高倍率和长寿命的超级电容器中具有广阔的应用前景。这项研究工作对深入理解生物质基分级多孔炭的成孔机理提供了理论依据,为高性能生物质基分级多孔炭的可控制备和孔结构优化提供了有价值的参考。2.在剖析稻壳各组分热解特性的基础上,采用LHAN为改性剂,经过浸渍、低温固炭处理再NaOH活化的方法,改变了稻壳多孔炭的微观结构,提高了电化学性能。建立了一种提高生物质基分级多孔炭体积能量密度和产能的有效方法,为高性能生物质基分级多孔炭的大规模生产提供了重要的理论依据和数据支持。（1）低温固炭后的稻壳分级多孔炭在KOH和Et4NBF4/PC电解液中的质量比电容分别较未固炭处理的提升了23.8%和28.8%。（2）低温固炭后的稻壳分级多孔炭在Et4NBF4/PC电解液中表现出更出色的倍率性能(电流密度从0.5 A g-1增大到20 A g-1,容量保持率高达97.9%)和更良好的浸润性。（3）低温固炭后的稻壳分级多孔炭电容器的体积能量密度(42.7 Wh L-1)较未固炭处理的电容器提升了54.2%,有效地提升了稻壳分级多孔炭在双电层电容器中的应用竞争力。（4）低温固炭使稻壳分级多孔炭的总产率由7.4 wt%提升到了16.3 wt%,这极大地提高了产能、节约了成本,对稻壳分级多孔炭的规模化生产具有重要意义。3.具有中空管状大孔结构的线性稻草纤维素通过NaOH活化制备了稻草纤维素分级多孔炭。稻草纤维素分级多孔炭高的比表面积、优良的分级多孔结构和低的电阻率,使其在双电层电容器中展现出出色的电化学性能。在6 M KOH中,稻草纤维素分级多孔炭在0.5 A g-1电流密度下的比电容高达312.6 F g-1,即使在15 A g-1的大电流密度下比电容仍高达281.3 F g-1;经过2万次充放电循环后,稻草纤维素分级多孔炭的容量保持率为92.9%;稻草纤维素分级多孔炭电容器在3.5kW kg-1的大功率密度下,能量密度可达8.7 Wh kg-1。在1 M Et4NBF4/PC中,SCPC电容器在14.1 kW kg-1的大功率密度下可提供高达28.6 Wh kg-1的能量密度,这表明稻草纤维素分级多孔炭在双电层电容器中具有很大的应用潜力。4.为了深入了解稻草纤维素分级多孔炭的微观结构与电化学性能之间的关系,并进一步挖掘其应用潜力,实验系统研究了稻草纤维素分级多孔炭在不同电解液中的电化学性能。在H2SO4电解液中,稻草纤维素分级多孔炭具有出色的循环稳定性,1万次充放电循环后的容量保持率为95.6%。在KOH电解液中,稻草纤维素分级多孔炭电极显示出最高的比电容(309.0 F g-1)和良好的倍率性能;在Na2SO4电解液中,SCPC电极的能量密度可达17.9 Wh kg-1;在Et4NBF4/PC电解液中,SCPC电极表现出理想的电容特性、优异的倍率性能(电流密度从0.5 A g-1增大到15 A g-1,容量保持率达95.8%)和36.0 Wh kg-1的高能量密度。稻草纤维素分级多孔炭在不同电解液中电化学性能的差异主要归因于电解质离子的尺寸、离子电导率和电解质离子与孔结构之间的匹配度等差异。稻草纤维素分级多孔炭优良的多孔结构特别适用于离子尺寸较大的有机体系电解液。这项工作不仅建立了SCPC的结构与其在不同电解液中电化学性能之间的关系,还为稻草纤维素分级多孔炭的应用提供了更多的方向。
孙象雨[5]（2020）在《聚苯胺基多孔炭电极材料的制备与性能研究》文中指出传统化石燃料的大量使用,伴随而来的是一些环境污染,资源短缺等诸多问题。随着科技的发展,电子产品更多的走入了人们的生活中,因此,探寻一种清洁可持续的能源迫在眉睫。超级电容器和锂离子电池是目前比较有发展前途的储能设备,超级电容器具有很多的优点,比如寿命长,循环稳定性好,大电流下可进行快速的充放电,功率密度高等,锂离子电池具有能量密度较高,循环寿命长,环境友好等优势。提升储能设备性能最重要的是选择合适的电极材料。各国研究人员争相开发性能优异的电极材料,综合所有的电极材料,炭材料因其具有环境友好,成本低,资源丰富等诸多优点,因此成为研究人员研究的热点。炭材料用作超级电容器电极材料储能机理为双电层吸附,循环性能稳定,环境友好,但是炭电极比电容难以满足现代社会的要求,能量密度也较低,因此要对炭材料进行改性优化使之符合我们的需求。优化炭材料性能主要从两方面进行,一种是进行形貌和孔结构的设计,进而缩短电解液的扩散路径,增加炭材料与电解液之间的润湿性,提供更多的反应活性位点;第二种是进行杂原子掺杂,引入大量的缺陷,增强炭材料导电性,提高炭电极的因可逆氧化还原反应带来的赝电容。聚苯胺是一种导电高分子,它的制备方法简单,形貌可调控,化学稳定性好,环境友好,通过控制反应条件或使用模板剂可以合成出特定形貌的聚苯胺前驱体,经炭化处理,就可以得到相应相貌的杂原子掺杂炭材料。炭气凝胶因其高比表面积和发达的孔隙率而更适合于高比电容,3D网络结构可提供连续的电子路径,从而通过缩短电解液扩散路径促进离子传输。本文以苯胺作为聚合单体,植酸作为交联剂,在引发剂过硫酸铵作用下,反应生成聚苯胺水凝胶,经过冷冻干燥处理进而得到聚苯胺气凝胶（PHA）,通过在惰性气氛下高温炭化处理,聚苯胺气凝胶转化为氮氧磷共掺杂的聚苯胺炭气凝胶（MPC）。经KOH活化处理,制备出多孔的聚苯胺基炭气凝胶（PCAs）。探究了活化温度对氮氧磷共掺杂的聚苯胺炭气凝胶微观结构、表面性质和电化学性能等的影响。研究结果表明:将氮氧磷共掺杂的聚苯胺炭气凝胶在超级电容器测试,PCAs-800表现出较高的比电容和超长的循环寿命,0.5 Ag-1的电流密度下,表现出高达288.5 F g-1的比电容,在10Ag-1的大电流密度下循环测试10000次,循环保持率为94.7%。在对称电容器器件测试中,电压窗口可以在碱性电解液下拓宽至1.2V,并且在150.7 KW Kg-1的功率密度时,能量密度达15.1Wh Kg-1,性能优于其他的多孔炭材料。锂离子电池测试的结果表明,活化处理对提高电池的比容量有着重要作用。PCAs-800在200 mA g-1的电流密度下,具有1350mAhg-1的可逆容量,增大电流密度至2Ag-1时,比容量仍然可以保持在570 mAh g-1,在小电流200 mA g-1的电流密度下循环300次,其容量保持率70%,这主要归功于其独特的3D多孔结构和丰富的表面功能基团。以F127作为软模板,苯胺和吡咯作为共聚单体,通过调节F127的浓度制备出聚（苯胺-吡咯）空心球。研究发现,F127的形成对于空心结构的形成有着重要的作用,调节F127的浓度可制备出不同粒径的空心球,根据粒径分布结果,选择F127浓度在1.4 mM时制备出的空心球,对聚（苯胺-吡咯）空心球进行不同温度的炭化处理之后,得到聚（苯胺-吡咯）炭空心球。将此材料应用于超级电容器中,循环保持率优异,其中PHS-700在充放电测试以及大电流长循环测试中,均表现出最高的电容性能:0.1 A g-1的电流密度下,表现出153.4F g-1的比电容,在5A g-1的电流密度下循环10000次,容量提升为114%。
刘俊杰[6]（2020）在《超级电容器炭电极浸润性的研究》文中认为在电化学储能领域中,超级电容器因其功率密度高、充放电速率快、循环寿命长等优点受到了广泛的关注。炭材料成本低、结构稳定、性能优异,是最常见的超级电容器电极材料,也较早地实现了商业化,但其比电容仍有待进一步提高。对于炭基超级电容器而言,炭电极在电解液中的浸润性也是影响其电化学电容性能的一个不可忽视的重要因素。本文从炭材料自身的浸润性、炭电极在电解液中的浸润性以及粘结剂对炭电极浸润性的影响三个角度出发,探究了浸润性对炭电极电化学性能的影响规律以及改善机制,主要研究内容和结果如下:（1）硝酸氧化处理引入含氧官能团改善活性炭电极浸润性的研究。以商业活性炭YP为活性材料进行硝酸氧化处理,探讨了氧化时间对YP的浸润性和电化学性能的影响。研究发现,经18h硝酸氧化处理过的活性炭电极与电解液的接触角从处理前的124°降低到89°,浸润性有大幅度改善,更多的电解液得以进入电极内部,提高了电极的有效电化学比表面积;另一方面含氧官能团又能够提供赝电容,使得总的比电容显着提升,在碱性电解液体系中最大提升了 30%,在酸性电解液体系中最大提升了90%。然而,硝酸氧化处理引入含氧官能团的同时会降低活性炭的导电性,使得倍率性能有所下降。因此选择合适程度的氧化处理能够得到浸润性优异、容量高、倍率性能较好的超级电容器炭材料。（2）在氢氧化钾电解液中加入异丙醇作添加剂改善多孔炭电极的浸润性的研究。以酚醛树脂为碳源,乙二胺四乙酸二钠锌为活化剂和模板剂,在800-1100℃下热处理制备了不同石墨化程度的多孔炭。热处理温度越高,多孔炭的石墨化程度越高,对电解液的浸润性越差。异丙醇作为添加剂加入到氢氧化钾电解液中,能够改善电极与电解液之间的浸润性。选取不同热解温度下制备的多孔炭为活性材料制备电极,1100℃热处理后的多孔炭电极具有最高的石墨化程度,接触角测试表明异丙醇的加入使得其接触角从120°降低到77°,降低幅度最大。在相同条件下进行电化学性能测试,相比于纯氢氧化钾电解液,在氢氧化钾电解液中加入异丙醇可以有效增加多孔炭的比电容。在0.1 Ag-1电流密度下,800℃制备的多孔炭电极比容量增加8%,950℃制备的多孔炭电极比容量增加15%,1100℃制备的多孔炭电极比容量增加最高达27%。异丙醇通过降低表面张力,使得更多的电解液离子进入到石墨化多孔炭的孔内,有利于减小内部阻抗、增加有效比表面,从而改善浸润性,提升电化学性能。（3）还原氧化石墨烯（RGO）作亲水粘结剂制备超级电容器炭电极的研究。使用RGO作亲水粘结剂代替传统炭电极中疏水的PTFE粘结剂,能够显着改善整个电极的浸润性,相比于PTFE基电极而言,RGO基电极的接触角可以从120°以上降低到60°以下,浸润性大幅度提升;此外,制备得到的电极具有发达的三维结构,RGO基电极的比表面积为1240 m2 g-1,高于PTFE基电极（1000m2g-1）。得益于其良好的浸润性和发达的孔隙结构,RGO基电极表现出优异的电化学性能,在6molL-1KOH碱性电解液中,RGO基电极的容量可达到216F g-1,显着优于PTFE基电极（105 F g-1）。通过调整热还原温度可对RGO基电极的结构和性能进行优化,在较低的热还原温度下,RGO基电极具有较好的浸润性和较高的容量;随着热还原温度的升高,RGO基电极的浸润性逐渐变差,但电导率逐渐提高,倍率性能得以改善。RGO作为一种新型粘结剂,其本身具有的亲水性能够提升电极整体的浸润性,同时所形成的发达三维结构有利于增加电极的比表面,为离子快速传输提供发达通道,从而改善电极的电化学性能。
张路明[7]（2020）在《生物质基炭材料氮原子掺杂及其电容性能研究》文中研究说明近年来,混合动力汽车、便携式电子产品和应急电源等产品在人们生活中得到了越来越多的应用,促使人们对储能设备提出了更高的要求。超级电容器因其功率密度高、循环稳定性强、充电时长短、安全系数高等诸多优点引起了研究人员的广泛兴趣。活性炭具有可灵活掺入杂原子、大的比表面积、价格低廉等特点,是目前唯一已商业化的超级电容器电极材料。然而,活性炭材料依然存在着微观形貌和孔分布不合理以及在高温煅烧时杂原子易流失等缺点,使得材料盲孔、封闭孔较多,润湿性能差,孔道利用率低,从而导致其具有较低的能量密度以及较差的倍率性能。针对以上缺点本文主要对杂原子掺杂方式,炭材料微观形貌以及微孔比例进行了改善,并进行了如下两部分研究:以废弃的榄仁树穗状花絮为炭源,经炭化活化制备了具有花瓣状微观形貌的多孔炭纳米片（ASTC）。此外,利用生物质炭材料经高温处理后仍能保持高含氧量的特点,由ASTC低温氮掺杂制备得到了氮掺杂多孔炭材料（NASTC-350）。结果表明:相比于ASTC,NASTC-350的比表面积高达2752 m2 g-1,微孔比例由40.3%提高到了90.1%,其大小主要集中在0.6-0.8 nm范围内,接近去溶剂化离子可达尺寸;作为超级电容器电极材料,NASTC-350展现出良好的电化学性能和优良的循环稳定性。在0.5 A g-1条件下,比电容可达503 F g-1;当电流密度提高到50 Ag-1时,比电容仍能保持306 Fg-1。在100 m V/s的扫描速率下,经10000此循环后其比电容值几乎没有衰减;组装的对称电容器NASTC-350//NASTC-350在1 M Na2SO4的电解液环境下,当功率密度为492.4 W Kg-1时,能量密度高达30.5 W h Kg-1。以山梨酸钾为炭源,结合自活化和化学活化法制备了具有蜂窝状微观形貌的多孔炭材料（NAPS-1）。实验结果表明,相比于单纯的自活化法,NAPS-1比表面积从1302 m2 g-1提升至2112 m2 g-1,微孔比例从57%提升至81%,平均孔径从3.08变化到1.95 nm,NAPS-1作为超级电容器电极材料展现出良好的电化学性能和优良的倍率性能性。在0.5 A g-1条件下,比电容可达381 F g-1;当电流密度提高到20 Ag-1时,比电容仍能保持303.1 Fg-1,电容保持率达79.5%。库伦效率高达99.7%,在100 m V/s的扫描速率下,经10000此循环后其比电容值几乎没有损耗。由于山梨酸钾既作为炭源,也作为活化剂,可大大降低制备成本。此外,双重活化作用不仅使得孔道分布均匀降低了堵孔和死孔的产生,而且相比于单一的活化方法,在产生部分大孔和介孔的同时,提高了微孔比例。
魏庆玲[8]（2020）在《生物质基电容炭的制备及其电化学性能研究》文中进行了进一步梳理目前,不可再生化石资源的大量消耗引起环境的日益恶化、灾难性气候频出,开发可再生绿色能源已经成为世界各国亟待解决的问题。近几年,风能、光能已经成为最有产业化希望的新能源,但是,由于自然风力和太阳光的不稳定性成为新能源行业发展的最大障碍。因此,有效的储能材料和储能装置是走出困境的关键技术。超级电容器具有功率大、循环寿命长等优点,被认为是目前最有前景的储能设备之一。而提高能量密度的关键在于优化电容器电极材料。本论文旨在通过研究电容炭的制备方法改善其电化学性能,进而提高其能量密度。本论文采用水解-活化两步法制备了生物质基电容炭;并对其进行了氮掺杂改性和TiO2负载改性处理,改善了生物质基电容炭的电化学性能。水解步骤产生的水解液可用作生产糠醛的原料,减少了废液的排放。本论文的具体研究成果如下:1.水解-活化两步法制备玉米芯基活性炭、稻壳基活性炭和桔子皮基活性炭。水解-活化两步法制备玉米芯基活性炭的碘吸附值达到1726.5 mg?g-1,活性炭的粗产率为16.2%。在水解过程中,玉米芯结构中的半纤维素被水解,形成结构松散的水热炭前驱体,因此,活化剂KOH可以充分渗透到水热炭前驱体中进行刻蚀活化。该方法制备的活性炭的微孔容积比例53.06%,说明有大量的介孔和/或大孔存在。这种分级孔结构提高了玉米芯基电容炭的电化学性能。水解-活化两步法制备了稻壳基活性炭,在电流密度为0.5 A?g-1时的比容量为199 F?g-1;提高电流密度至20 A?g-1时,容量保持率为92.0%。通过水解-活化两步法制备了桔子皮基电容炭,通过考察不同活化剂对电容炭的电化学性能的影响,揭示了桔子皮基电容炭的结构和性能的关系。H3PO4在活化过程中具有使孔结构膨胀的趋势,活化产生的较大微孔结构（1.3-1.8 nm）不仅提供了较大的电子吸附空间,而且为离子传输和转移提供了畅通的通道;由于KOH的刻蚀作用,在其活化的桔子皮基活性炭表面形成大孔,这些大孔提高了电容炭的倍率性,减小了电极的阻抗。2.通过氮掺杂和TiO2负载改性稻壳基电容炭,考察了改性方法和改性条件对电化学性能的影响。以十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）为氮源对玉米芯基电容炭进行氮掺杂,掺杂氮后的电容炭的比表面积和微孔比例增加。所制备的含氮电容炭表现出较好的电化学性能:比容量增至252 F?g-1(5 mV?s-1);电流密度为20 A?g-1时的容量保持率为71.7%;电流密度为1 A?g-1时恒流充放电10000圈后,电极的容量保持率为90.7%。以乙二胺为氮源,分别用微波水热处理法和常温浸渍法对稻壳基电容炭进行氮掺杂研究。电化学测试结果表明,微波水热处理法制备的电容炭的电化学性能优于常温浸渍法所制电容炭,该法制备的含氮电容炭在电流密度为20 A?g-1时的功率密度为4685 W?kg-1,能量密度为6.25 Wh?kg-1。通过微波水热法对稻壳基活性炭进行了TiO2负载,以提高电容炭的体积比容量。500℃和700℃焙烧处理后分别形成锐钛矿型和金红石型TiO2/活性炭复合材料。负载TiO2后,活性炭的比表面积减小,比容量增大。三电极CV测试结果表明,负载的TiO2由于氧化还原反应产生赝电容。当电流密度增至20 A?g-1时,锐钛矿型TiO2/AC的能量密度维持在6.9 Wh?kg-1。3.用木糖水溶液代替生物质水解液进行糠醛生产研究。用釜式反应装置进行糠醛生产时,在低水含量反应体系中,对NaCl催化木糖脱水制糠醛的反应条件进行了优化,糠醛的产率可达到61.5%;H-ZSM-5分子筛为催化剂时,糠醛产率可达52.4%。
张栋[9]（2020）在《聚吡咯基活性炭多级孔结构的构筑及其电容行为研究》文中提出超级电容器（SCs）是一种介于电池和电容之间的新型能量储存器件,具有大功率、高安全、长寿命等特性,已在国防军工、航空航天、交通运输和光电储能上获得广泛应用。然而,目前SCs用活性炭电极在高压离子液体中的比容量仍然低于300 F g-1,这就严重限制了SCs在更高能量密度要求条件下的应用。因此,为了提高其能量密度,开展高比容量多孔活性炭电极材料的研究,已经成为当前超级电容器领域研究的热点。本文以聚吡咯为前驱体,采用碳化-活化的工艺,合成聚吡咯基系列多孔活性炭,通过对材料形貌、孔结构及分布、掺杂元素及含量的研究,并借助密度泛函理论（DFT）计算分析,在不同电解液体系下系统讨论其电化学性能及电容储存机理。获得以下研究成果:（1）高质量和体积比容量的水系超级电容器用3D分级石榴状多孔活性炭提出一种用于设计和制备孔结构的新策略,以增强水系SCs的体积、质量比容量和倍率性能。制备的高含量N、O共掺杂3D分级石榴状多孔炭可以有效最大化水性电解质中超级电容器的质量和体积比容量。DFT理论计算表明,赝电容的贡献来自有效N、O官能团的增加。同时,高堆积密度的分级多孔结构有利于增加体积比容量并在电极高质量负载下保持较高的倍率性能。在H2SO4中,3D分级多孔炭提供了优异的体积(278.6 F cm-3)和重量比容量(398 F g-1)。此外,在高质量负载下,实现了79%的容量保持率。（2）高能量密度的离子液体超级电容器用狭缝介孔结构活性炭提供一种用于设计和开发新颖的孔结构,以增强离子液体SCs的比能量的策略。以聚吡咯为前驱体,碳化和活化的两步合成过程,制备新型狭缝孔结构的多孔炭材料。以高压离子液体EMIMBF4为电解质,在0.5 A g-1下,材料获得310F g-1的最大比容量和171.5 Wh kg-1的最大比能量。结合DFT计算,狭缝介孔活性炭具有74%的最大阳离子体积利用率,可有效增强离子存储能力,提升其比容量。（3）高功率密度的离子液体超级电容器用纳米空心球结构活性炭开发一种制备空心活性炭球的新方法,可显着提高离子液体SCs的倍率性能。以苯胺-吡咯共聚物纳米球为前驱体,经过KOH活化,制备相互连接的空心球组成的3D多孔网络结构,且具备1796 m2 g-1的高比表面积的活性炭。这种大孔-介孔-微孔相互连接的微观结构和有效的N、O共掺杂使得该材料在1 A g-1下,获得了290 F g-1（60℃）的高比容量,且在电流密度扩大20倍时,依旧保持了82%的比容量。在10 A g-1的高倍率下,10,000次充放电后仍有83%的容量保持率。（4）高性能锂离子电容器用纳米线结构多孔活性炭提供一种开发多孔炭作为高性能非对称锂离子电容器（Li-HEC）正极的新颖方法。制备的具有高比表面积(3268 cm2 g-1),微、中孔和N、O共掺杂结构的纳米线多孔炭,与Li4Ti5O12组成Li-HEC,展现了约87 Wh kg-1的最大能量密度和3,000次充放电后保持了90.2%的初始放电比容量。
鹿妍妍[10]（2020）在《共聚物基多孔炭材料的制备及电化学性能研究》文中指出便携型电子产品的飞速发展激发了国内外学者对新型可持续电化学储能器件的研究。其中,超级电容器（SC）因其高功率密度和出色的循环稳定性,成为最有效的储能器件之一。其中,炭基SC具有重量轻、安全性高、成本低等优点被科研工作者广泛关注。研究表明,选取优质碳源同时采用简便的设计策略,是构筑炭基SC并有效实现该类器件高性能存储的重要方式。含丙烯腈共聚物（AC）是一种廉价易得、绿色环保的含氮聚合物,作为碳源具有众多优势,例如:产物纯度高、氮元素含量丰富以及无毒害等。此外,通过结构与组分设计可进一步优化该类材料的储电性能,实现高能量存储。因此,本文以含丙烯腈共聚物为碳源,采用H3BO3、三聚氰胺和尿素为模板合成一系列共聚物基多孔炭材料,并采用不同的电解质构筑系列高性能SC器件。同时,采用各种物理表征技术和电化学测试手段对所得炭材料的形貌、结构、组成、比表面积、孔结构及电化学性能进行详细探究。本论文主要结论如下:第一,以含丙烯腈共聚物、葡萄糖和木质素磺酸盐为前驱体,H3BO3作为插层剂、模板和硼源,通过均匀混合、炭化和热水刻蚀过程制备了三种二维（2D）层状多孔炭材料（LDC、LGC和LLC）,其中LDC为硼/氮掺杂2D炭材料。研究表明:H3BO3引导的炭化策略对合成2D层状多孔炭具有普适性。由三个样品在三电极体系下的性能对比可知,LDC具有最高的比电容(255.5 F g-1,0.5 A g-1)以及最优的倍率性能(80.7%,100 A g-1)。采用聚乙烯醇/氢氧化钾（PVA/KOH）凝胶电解质/隔膜组装成的固态超级电容器（SSC）的能量密度和功率密度分别可达7.2 Wh kg-1和8835.7 W kg-1。并且该器件能够很好地驱动小型电子设备。这个研究表明,H3BO3引导制备2D炭的策略丰富了炭基材料的合成方法,能够有效提高炭材料的储电性能,使得炭基SC器件具有一定的实际应用潜力。第二,以含丙烯腈共聚物为前驱体、植酸为磷源、三聚氰胺为模板和氮源,通过炭化和KOH活化方法制备了氮/磷共掺杂且具有纳米片网络结构的多孔炭材料（A-LMPC）。由于纳米片的相互交联、分级的多孔结构、高的比表面积和氮/磷共掺杂等特性的协同作用,A-LMPC展现出优异的储电特性。在三电极体系下,该电极的比电容高达241.3 F g-1(0.5 A g-1),并具有82.1%的电容保持率(100 A g-1)。该电极经过10000圈的充放电后仍有97.6%的电容保持率。使用羧甲基纤维素钠/硫酸钠（CMC-Na/Na2SO4）凝胶电解质组装的A-LMPC基准固态SC（QSSC）电压窗口可以扩展至1.8 V。该器件的最大能量密度可达21.6 Wh kg-1,是以PVA/KOH为电解质的SSC器件的3.4倍。从而说明,具有结构优势的多孔炭与宽电压窗口CMC-Na/Na2SO4凝胶电解质的结合能够实现超级电容器的高能量储能。第三,以含丙烯腈共聚物为前驱体、尿素作为模板和氮源,经过炭化和KOH活化方法制备了氮掺杂多孔炭材料（A-NPC）。在采用乙腈/水/双三氟甲烷磺酰亚胺锂（AWIS）为电解液的三电极体系下,A-NPC电极的电压窗口能够扩宽到2.2 V,比电容可达209.9 F g-1(1 A g-1)。由上述电解质所组装的扣式A-NPC基液态SC的能量密度高达22.8 Wh kg-1。进一步,以聚丙烯酰胺/AWIS（PAM/AWIS）凝胶作为电解质/隔膜组装了A-NPC基QSSC,该器件的能量密度(20.6 Wh kg-1)与液态器件的能量密度接近。综上所述,本章提出的炭材料设计策略以及与宽电压窗口的凝胶电解质的结合有望获得高能量密度的准固态超级电容器。
二、提高炭电极质量的途径（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、提高炭电极质量的途径（论文提纲范文）
（1）童亭煤疏中质组制备双电层电容器电极材料的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 双电层电容器储能机理 |
| 1.3 双电层电容器电极材料研究进展 |
| 1.4 LMC的研究进展 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 2 实验 |
| 2.1 实验试剂及设备 |
| 2.2 实验原料 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.4 结构与性能表征 |
| 3 KCl辅助KOH刻蚀炭薄片制备层次孔炭 |
| 3.1 KCl添加量的影响 |
| 3.2 KOH添加量的影响 |
| 3.3 活化温度的影响 |
| 3.4 刻蚀炭薄片生成层次孔炭的机理 |
| 3.5 小结 |
| 4 KH_2PO_4辅助疏中质组一步法制备微泡结构层次孔炭 |
| 4.1 微泡结构层次孔炭的生成 |
| 4.2 KOH添加量的影响 |
| 4.3 活化温度的影响 |
| 4.4 微泡结构的生成机理及对电化学性能的提升机制 |
| 4.5 小结 |
| 5 木质素协同疏中质组两步法制备微泡结构层次孔炭 |
| 5.1 水热溶剂比的影响 |
| 5.2 木质素添加量的影响 |
| 5.3 水热温度的影响 |
| 5.4 微泡结构的生成机理 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与创新点及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）生物质基多孔炭的结构调控及其电容特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 超级电容器 |
| 1.3 超级电容器用炭材料 |
| 1.4 炭材料制备工艺的研究 |
| 1.5 影响炭材料电化学性能的因素 |
| 1.6 生物质基多孔炭在超级电容器中的应用 |
| 1.7 研究意义与内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2 多孔炭的物理性能表征 |
| 2.3 电极的制备及其电化学性能测试 |
| 3 水热炭化协同氢氧化钾制备多孔炭及其电化学性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 生物质基多孔炭的制备 |
| 3.3 豆壳基多孔炭的表征 |
| 3.4 豆壳基多孔炭的电化学性能 |
| 3.5 木质素基多孔炭的表征及其电化学性能的研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 两步法制备多孔炭在高能量密度超级电容器中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多孔炭的制备 |
| 4.3 多孔炭结构的表征 |
| 4.4 多孔炭电化学性能的研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多孔炭球的制备及其电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多孔炭球的制备 |
| 5.3 多孔炭球的结构表征 |
| 5.4 多孔炭球的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 氮掺杂多孔炭球的制备及其电容特性的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 氮掺杂多孔炭球的制备 |
| 6.3 氮掺杂多孔炭球的结构表征 |
| 6.4 氮掺杂多孔炭球在三电极中的电化学性能 |
| 6.5 氮掺杂多孔炭球在两电极中的电化学性能 |
| 6.6 活化温度对氮掺杂多孔炭球的结构和电化学性能的影响 |
| 6.7 NPCS-700 电极在不同电解液中电化学性能 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）煤沥青基功能炭材料的微观结构调控与电容性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器与电极材料 |
| 1.2.1 超级电容器结构与原理 |
| 1.2.2 超级电容器电极材料发展 |
| 1.3 炭基电极材料的研究进展 |
| 1.3.1 炭基电极材料 |
| 1.3.2 炭基电极材料影响因素 |
| 1.3.3 炭基电极材料调控方法 |
| 1.4 炭基复合电极材料研究进展 |
| 1.4.1 金属氧化物掺杂炭复合电极材料 |
| 1.4.2 杂原子掺杂炭复合电极材料 |
| 1.5 煤沥青与炭基电极材料 |
| 1.6 本文研究意义与思路 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 材料表征技术 |
| 2.3.1 氮气吸附脱附实验 |
| 2.3.2 扫描电子显微技术(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.5 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.7 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
| 2.3.8 元素分析(EA) |
| 2.3.9 热重分析(TG) |
| 2.3.10 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.4 电化学测量技术 |
| 2.4.1 三电极测试系统 |
| 2.4.2 扣式器件电极的制备 |
| 2.4.3 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.4 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.4.5 恒流充放电测试(GCD) |
| 3 官能化煤沥青基炭材料孔道结构调控及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 煤沥青羰基化与炭材料微/介孔道调控研究 |
| 3.2.1 羰基沥青与微/介孔炭材料的制备 |
| 3.2.2 煤沥青的羰基化与组成研究 |
| 3.2.3 羰基化煤沥青热解研究 |
| 3.2.4 微/介孔炭基材料的制备 |
| 3.3 煤沥青羧基化与炭材料微/介孔道调控研究 |
| 3.3.1 羧基沥青与微/介孔炭材料的制备 |
| 3.3.2 煤沥青的羧基化与组成研究 |
| 3.3.3 羧基化煤沥青热解研究 |
| 3.3.4 微/介孔炭基材料的可控制备 |
| 3.3.5 炭基电极材料电化学性能对比 |
| 3.4 本章总结 |
| 4 羧基沥青功能凝胶炭化法制备多孔炭材料及其电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 羧基沥青功能凝胶的制备与组成分析 |
| 4.2.1 羧基沥青功能凝胶的制备 |
| 4.2.2 羧基沥青功能凝胶的组成分析及形貌表征 |
| 4.3 羧基沥青功能凝胶的热解研究 |
| 4.3.1 羧基沥青/聚丙烯酸功能凝胶的热解过程 |
| 4.3.2 羧基沥青/聚丙烯酰胺功能凝胶热解过程 |
| 4.4 羧基沥青功能凝胶炭材料的性能研究 |
| 4.4.1 羧基沥青/聚丙烯酸多孔炭材料性能研究 |
| 4.4.2 羧基沥青/聚丙烯酰胺多孔炭材料性能研究 |
| 4.4.3 贯通孔道结构炭材料电化学性能对比 |
| 4.5 本章总结 |
| 5 氧化锰掺杂炭复合材料的制备及其电容性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Mn@CCP/PAAm的组成与形貌分析 |
| 5.3.2 Mn@CCP/PAAm的热解研究 |
| 5.3.3 MnO@C复合材料的制备研究 |
| 5.3.4 MnO@C复合材料的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 氮掺杂炭复合材料的制备及其电容性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 氮掺杂煤沥青的组成分析及形貌表征 |
| 6.3.2 CCP/PANI复合材料热解及孔道结构研究 |
| 6.3.3 CCP/PPy复合材料的热解及孔道结构研究 |
| 6.3.4 氮掺杂炭复合材料电化学性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录: 论文中所涉及到的缩写说明 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）生物质基分级多孔炭的制备及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 超级电容器 |
| 1.2.1 超级电容器的概述 |
| 1.2.2 超级电容器的分类 |
| 1.3 双电层电容器 |
| 1.3.1 双电层电容的概念 |
| 1.3.2 双电层电容器 |
| 1.3.3 双电层电容器的结构和储能机理 |
| 1.3.4 双电层电容器的性能评价指标 |
| 1.4 双电层电容器用炭材料 |
| 1.4.1 双电层电容器用炭材料的种类和特点 |
| 1.4.2 生物质基分级多孔炭 |
| 1.4.2.1 生物质基分级多孔炭的结构和性能特征 |
| 1.4.2.2 影响生物质基分级多孔炭电容性能的因素 |
| 1.4.2.3 生物质基分级多孔炭在EDLCs中的应用现状 |
| 1.5 论文选题的意义、研究内容和创新性 |
| 1.5.1 选题的意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 创新性 |
| 参考文献 |
| 第二章 稻壳分级多孔炭的成孔机制及构效关系研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料、试剂和仪器 |
| 2.2.2 稻壳组分的结构与特性 |
| 2.2.3 稻壳组分的分离 |
| 2.2.4 多孔炭的制备 |
| 2.2.5 物理与电化学表征 |
| 2.2.6 电极制备及电化学性能表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 物理性能分析 |
| 2.3.2 电化学性能表征 |
| 2.3.3 结构与性能的关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 低温固炭技术构建及对分级多孔炭电化学性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料、试剂和仪器 |
| 3.2.2 LHAN改性稻壳多孔炭的制备 |
| 3.2.3 物理性能表征 |
| 3.2.4 电极的制备及电化学性能的表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 物理性能表征 |
| 3.3.2 LHAN改性条件对产率的影响 |
| 3.3.2.1 LHAN溶液浓度对稻壳炭化产率的影响 |
| 3.3.2.2 固液比对稻壳炭化产率的影响 |
| 3.3.2.3 浸渍搅拌时间对稻壳炭化产率的影响 |
| 3.3.2.4 预处理温度对稻壳炭化产率的影响 |
| 3.3.2.5 LHAN改性对RHPC产率的影响 |
| 3.3.3 LHAN作用机制的研究 |
| 3.3.4 电化学性能 |
| 3.3.4.1 在水系电解液中的电化学性能 |
| 3.3.4.2 在有机电解液中的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 稻草纤维素分级多孔炭的制备及电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料、试剂和仪器 |
| 4.2.2 稻草纤维素分级多孔炭的制备 |
| 4.2.3 物理性能表征 |
| 4.2.4 电极的制备及电化学性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物理性能表征 |
| 4.3.2 电化学性能表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 稻草纤维素分级多孔炭在不同电解液中的构效关系研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料、试剂和仪器 |
| 5.2.2 SCPC的制备 |
| 5.2.3 物理性能表征 |
| 5.2.4 电化学性能表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 SCPC的物理性能 |
| 5.3.2 SCPC在不同水系电解液中的电化学性能 |
| 5.3.3 SCPC在水性和有机系电解液中的电化学性能 |
| 5.3.4 电解液对SCPC电化学性能的影响 |
| 5.3.5 SCPC与商用电容炭的电化学性能比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 结论与展望 |
| 附录 |
| 作者简介及博士期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）聚苯胺基多孔炭电极材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 常见储能设备介绍 |
| 1.2.1 超级电容器 |
| 1.2.2 锂离子电池 |
| 1.3 超级电容器电极材料 |
| 1.3.1 炭材料 |
| 1.3.2 过渡金属氧化物 |
| 1.3.3 导电聚合物 |
| 1.4 掺杂炭材料 |
| 1.4.1 氮掺杂 |
| 1.4.2 氧掺杂 |
| 1.4.3 磷掺杂 |
| 1.5 聚苯胺基炭材料 |
| 1.5.1 聚苯胺介绍 |
| 1.5.2 聚苯胺基前驱体炭材料 |
| 1.6 本课题的选题依据、主要目标和创新点 |
| 1.6.1 选题的目的和意义 |
| 1.6.2 主要目标和创新点 |
| 第二章 实验方案与测试分析 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 研究方案 |
| 2.2.1 聚苯胺基炭气凝胶的制备 |
| 2.2.2 聚(苯胺-吡咯)炭空心球的制备 |
| 2.3 样品表征设备与方法 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.3.4 傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR) |
| 2.3.5 拉曼光谱测试(Raman) |
| 2.3.6 氮气吸附-脱附测试(N_2 adsorption-desorption test) |
| 2.3.7 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.8 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4 电极的组装及其电化学性能测试 |
| 2.4.1 电极的组装 |
| 2.4.2 电化学性能测试 |
| 第三章 聚苯胺基炭气凝胶的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 聚苯胺气凝胶 |
| 3.2.2 活化温度对聚苯胺基炭气凝胶的影响 |
| 3.2.3 超级电容器电化学性能研究 |
| 3.2.4 锂离子电池电化学性能研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 聚(苯胺-吡咯)炭空心球的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 聚(苯胺-吡咯)炭空心球的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 F127对聚(苯胺-吡咯)形貌的影响 |
| 4.3.2 F127浓度对空心形貌的影响 |
| 4.3.3 聚(苯胺-吡咯)炭空心球的形貌及结晶度 |
| 4.3.4 聚(苯胺-吡咯)炭空心球的孔结构分析 |
| 4.3.5 聚(苯胺-吡咯)炭空心球的表面功能基团 |
| 4.3.6 炭化温度对聚(苯胺-吡咯)炭空心球的电化学性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 作者和导师介绍 |
| 附件 |
（6）超级电容器炭电极浸润性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 超级电容器简介 |
| 1.1.1 超级电容器的工作原理 |
| 1.1.1.1 双电层电容器的工作原理 |
| 1.1.1.2 赝电容电容器的工作原理 |
| 1.1.1.3 混合电容器的工作原理 |
| 1.1.2 超级电容器的组成与结构 |
| 1.1.2.1 电极 |
| 1.1.2.2 电解液 |
| 1.1.2.3 隔膜 |
| 1.1.2.4 集流体 |
| 1.1.3 超级电容器的发展应用 |
| 1.2 超级电容器炭电极材料 |
| 1.2.1 活性炭 |
| 1.2.2 石墨烯 |
| 1.2.3 碳气凝胶 |
| 1.2.4 模板碳 |
| 1.3 超级电容器炭电极的浸润性研究进展 |
| 1.3.1 炭材料的浸润性 |
| 1.3.1.1 杂原子掺杂 |
| 1.3.1.2 表面接枝 |
| 1.3.2 粘结剂对炭电极浸润性的影响 |
| 1.3.3 电极在电解液中的浸润性 |
| 1.4 本论文的主要研究思路和内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.2.1 热重(TG) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 X-射线衍射(XRD) |
| 2.2.4 X-射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.5 氮吸附 |
| 2.2.6 拉曼光谱 |
| 2.2.7 接触角测试 |
| 2.2.8 电导率测试 |
| 2.3 超级电容器的组装和性能测试 |
| 2.3.1 电极的制备过程 |
| 2.3.2 电化学性能测 |
| 2.3.2.1 循环伏安测试 |
| 2.3.2.2 恒流充放电测试 |
| 2.3.2.3 交流阻抗测试 |
| 3 表面氧化处理对活性炭浸润性影响的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 制备方法 |
| 3.3 氧化处理的活性炭的结构表征 |
| 3.3.1 SEM分析 |
| 3.3.2 比表面和孔容分析 |
| 3.3.3 红外光谱和XPS分析 |
| 3.3.4 接触角分析 |
| 3.4 氧化处理的活性炭的电化学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 加入异丙醇添加剂改善炭电极在氢氧化钾电解液中浸润性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多孔碳的制备 |
| 4.3 多孔碳的形貌与结构表征 |
| 4.3.1 SEM和TEM分析 |
| 4.3.2 比表面和孔容分析 |
| 4.3.3 XRD和拉曼分析 |
| 4.3.4 XPS分析 |
| 4.3.5 接触角分析 |
| 4.3.6 异丙醇添加剂改善碳电极在电解液中浸润性的机理分析 |
| 4.4 多孔碳的电化学性能 |
| 4.4.1 多孔碳在异丙醇添加前后的电解液中的电化学性能对比 |
| 4.4.2 异丙醇对电化学性能的改善与石墨化程度的关系 |
| 4.4.3 异丙醇的含量对电化学性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 还原氧化石墨烯作亲水粘结剂改善炭电极浸润性的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 以还原氧化石墨烯为亲水粘结剂的柔性炭电极的制备 |
| 5.3 以还原氧化石墨烯为亲水粘结剂的柔性炭电极的形貌和结构 |
| 5.3.1 多孔碳的SEM分析 |
| 5.3.2 多孔碳的比表面和孔容分析 |
| 5.3.3 电极的SEM分析 |
| 5.3.4 电极的含氧量和电导率分析 |
| 5.3.5 电极的比表面和孔容分析 |
| 5.3.6 电极的XRD和拉曼分析 |
| 5.3.7 电极的XPS分析 |
| 5.3.8 电极的接触角分析 |
| 5.4 以还原氧化石墨烯为亲水粘结剂的柔性炭电极的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（7）生物质基炭材料氮原子掺杂及其电容性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器的发展历程 |
| 1.2.2 超级电容器的储能机理 |
| 1.2.3 超级电容器的特点和应用前景 |
| 1.3 炭基超级电容器电极材料的研究进展 |
| 1.3.1 活性炭 |
| 1.3.2 炭纳米管 |
| 1.3.3 石墨烯 |
| 1.3.4 模板炭 |
| 1.3.5 金属有机框架衍生炭材料 |
| 1.4 氮掺杂多孔炭材料的研究进展 |
| 1.5 研究思路与研究内容 |
| 1.6 创新点 |
| 第2章 实验仪器、材料以及表征手段 |
| 2.1 实验所需仪器与试剂 |
| 2.2 材料微观形貌及其结构表征 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜 |
| 2.2.2 X射线衍射分析 |
| 2.2.3 拉曼光谱 |
| 2.2.4 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.2.5 比表面积以及孔径分布分析 |
| 2.2.6 热重分析 |
| 2.2.7 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3 电化学性能分析 |
| 2.3.1 电极片的制备以及测试系统 |
| 2.3.2 循环伏安测试 |
| 2.3.3 恒电流充放电测试 |
| 2.3.4 交流阻抗图谱 |
| 第3章 低温合成氮掺杂花瓣状炭材料及其电化学性能研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 花瓣状氮掺杂多孔炭材料的制备 |
| 3.1.2 炭电极的制备 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 花瓣状炭纳米片的微观形貌表征 |
| 3.2.2 比表面积和孔径分析 |
| 3.2.3 X射线衍射分析 |
| 3.2.4 拉曼图谱分析 |
| 3.2.5 X射线光电子能谱分析 |
| 3.2.6 红外光谱分析 |
| 3.2.7 三电极体系下的电化学表征 |
| 3.2.8 双电极体系下的电化学表征 |
| 3.2.9 电化学阻抗分析 |
| 第4章 蜂窝状多孔炭材料的合成及其电容性能研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 蜂窝状氮掺杂多孔炭材料的制备 |
| 4.1.2 电极片的制备 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 实验的可行性分析 |
| 4.2.2 蜂窝状氮掺杂多孔炭材料的形貌表征 |
| 4.2.3 比表面积和孔分布分析 |
| 4.2.4 X射线衍射分析 |
| 4.2.5 X射线光电子能谱分析 |
| 4.2.6 电化学性能测试 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文表的学术论文 |
（8）生物质基电容炭的制备及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超级电容器 |
| 1.2 双电层电容器及电极材料 |
| 1.3 生物质多孔炭电极材料 |
| 1.3.1 生物质多孔炭的制备方法 |
| 1.3.2 生物质多孔炭的活化机理 |
| 1.4 生物质基活性炭的结构调控和改性处理 |
| 1.4.1 活性炭孔径尺寸调控 |
| 1.4.2 杂原子掺杂 |
| 1.5 糠醛生产 |
| 1.5.1 糠醛生产机理 |
| 1.5.2 糠醛生产工艺 |
| 1.5.3 生产糠醛用催化剂 |
| 1.6 论文选题意义及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 两步法制备活性炭及其电化学性能研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 药品及试剂 |
| 2.1.2 仪器与设备 |
| 2.1.3 原材料预处理 |
| 2.1.4 活性炭的制备 |
| 2.1.5 活性炭的表征 |
| 2.1.6 活性炭产率计算 |
| 2.1.7 电极制备及电化学性能测定 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 玉米芯基活性炭的制备及电化学性能研究 |
| 2.2.2 稻壳基活性炭的制备及电化学性能研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 桔子皮基活性炭的结构与电化学性能关系的研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 试剂及设备 |
| 3.1.2 桔子皮基活性炭的制备 |
| 3.1.3 桔子皮基活性炭的表征 |
| 3.1.4 桔子皮基活性炭电极的制备和电化学性能测试 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 桔子皮基活性炭的结构 |
| 3.2.2 桔子皮基活性炭的电化学性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 电容炭的氮掺杂改性方法研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 药品及设备 |
| 4.1.2 活性炭的制备 |
| 4.1.3 电极制备及电化学性能测试 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 CTAC对玉米芯基电容炭的氮掺杂研究 |
| 4.2.2 乙二胺对稻壳基电容炭的氮掺杂研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 TiO_2/AC复合材料的制备及电化学性能研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 试剂及仪器 |
| 5.1.2 TiO_2/AC复合材料的制备 |
| 5.1.3 TiO_2/AC复合材料的结构表征和电化学性能测试 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 TiO_2/AC复合材料的结构和组成 |
| 5.2.2 TiO_2/AC复合材料的电化学性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 木糖脱水生产糠醛的研究 |
| 6.1 实验部分 |
| 6.1.1 实验试剂 |
| 6.1.2 实验仪器及设备 |
| 6.1.3 糠醛生产 |
| 6.1.4 产品及催化剂表征 |
| 6.1.5 糠醛产率计算 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 釜式反应生产糠醛 |
| 6.2.2 固定床反应生产糠醛 |
| 6.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 结论与展望 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（9）聚吡咯基活性炭多级孔结构的构筑及其电容行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器的定义及特点 |
| 1.2.2 超级电容器的种类与结构 |
| 1.2.3 超级电容器的发展及面临的挑战 |
| 1.3 超级电容器用分级多孔炭材料的研究进展 |
| 1.3.1 分级多孔炭材料的特征 |
| 1.3.2 分级多孔炭材料的前驱体 |
| 1.3.3 分级多孔炭材料的制备方法 |
| 1.3.4 分级多孔炭材料电解质的选择 |
| 1.3.5 分级多孔炭材料的电荷储存行为 |
| 1.4 本文选题的研究意义和主要研究内容 |
| 第二章 实验试剂仪器与测试方法 |
| 2.1 实验主要试剂与仪器 |
| 2.2 材料物理性能的测试 |
| 2.2.1 微观形貌测试 |
| 2.2.2 X射线衍射测试(XRD) |
| 2.2.3 拉曼光谱测试(Raman) |
| 2.2.4 比表面积及孔径分布测试(BET) |
| 2.2.5 X射线光电子能谱测试(XPS) |
| 2.2.6 傅里叶红外光谱测试(FTIR) |
| 2.3 材料的电化学测试 |
| 2.3.1 恒电流充放电测试(GCD) |
| 2.3.2 循环伏安测试(CV) |
| 2.3.3 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.3.4 堆积密度测试 |
| 第三章 高负载3D分层石榴状多孔炭电极的制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 材料的制备 |
| 3.2.2 材料的表征 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 材料的形貌 |
| 3.3.2 材料的比表面积和孔径分布 |
| 3.3.3 材料的结构 |
| 3.3.4 材料的元素分析 |
| 3.3.5 材料的电化学性能 |
| 3.3.6 赝电容贡献理论计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 狭缝孔纳米炭球的制备及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料的制备 |
| 4.2.2 材料的表征 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 材料的形貌 |
| 4.3.2 材料的比表面积及孔径分布 |
| 4.3.3 材料的结构 |
| 4.3.4 材料的组成元素 |
| 4.3.5 材料的电化学性能 |
| 4.3.6 狭缝孔模型中离子堆积的DFT计算模拟分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 分级多孔纳米空心炭球的制备及其电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验内容 |
| 5.2.1 材料的制备 |
| 5.2.2 材料的表征 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 材料的形貌 |
| 5.3.2 材料的比表面积及孔径分布 |
| 5.3.3 材料的结构 |
| 5.3.4 材料的元素分析 |
| 5.3.5 材料的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 锂离子电容器用纳米线多孔炭的制备及其电化学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验内容 |
| 6.2.1 材料的制备 |
| 6.2.2 材料的表征 |
| 6.3 结果分析与讨论 |
| 6.3.1 材料的形貌 |
| 6.3.2 材料的比表面积和孔径分布 |
| 6.3.3 材料的结构 |
| 6.3.4 材料的元素分析 |
| 6.3.5 材料的电化学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结果与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间获得的学术成果 |
（10）共聚物基多孔炭材料的制备及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超级电容器简介 |
| 1.2.1 超级电容器的分类及储能原理 |
| 1.2.2 超级电容器的电极材料 |
| 1.3 炭基超级电容器概述 |
| 1.3.1 炭基超级电容器的结构及工作原理 |
| 1.3.2 炭基超级电容器的电极材料 |
| 1.3.3 炭基超级电容器的电解液 |
| 1.3.4 炭基超级电容器的研究现状及应用 |
| 1.4 本文的研究意义及内容 |
| 第2章 硼/氮共掺杂共聚物基多孔炭材料的制备及电化学性能 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 化学试剂及材料 |
| 2.1.2 测试仪器 |
| 2.1.3 硼/氮共掺杂共聚物基多孔炭的制备 |
| 2.1.4 PVA/KOH凝胶制备 |
| 2.1.5 电极制备及电化学测试 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 硼/氮共掺杂共聚物基多孔炭的形貌分析 |
| 2.2.2 硼/氮共掺杂共聚物基多孔炭的XRD、比表面积和孔结构分析 |
| 2.2.3 硼/氮共掺杂共聚物基多孔炭的XPS分析 |
| 2.2.4 硼/氮共掺杂共聚物基多孔炭电极的电化学性能分析 |
| 2.2.5 固态超级电容器的电化学性能分析 |
| 2.3 结论 |
| 第3章 氮/磷共掺杂共聚物基多孔炭材料的制备及电化学性能 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 化学试剂及材料 |
| 3.1.2 测试仪器 |
| 3.1.3 氮/磷共掺杂共聚物基多孔炭的制备 |
| 3.1.4 CMC-Na/Na_2SO_4 凝胶制备 |
| 3.1.5 电极制备及电化学测试 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 氮/磷共掺杂共聚物基多孔炭的形貌分析 |
| 3.2.2 氮/磷共掺杂共聚物基多孔炭的XRD、Raman、比表面积和孔结构分析 |
| 3.2.3 氮/磷共掺杂共聚物基多孔炭的XPS分析 |
| 3.2.4 氮/磷共掺杂共聚物基多孔炭电极的电化学性能分析 |
| 3.2.5 固态超级电容器的电化学性能分析 |
| 3.2.6 准固态超级电容器的电化学性能分析 |
| 3.3 结论 |
| 第4章 氮掺杂共聚物基多孔炭材料的制备及电化学性能 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 化学试剂及材料 |
| 4.1.2 测试仪器 |
| 4.1.3 氮掺杂共聚物基多孔炭的制备 |
| 4.1.4 AWIS电解液和PAM/AWIS凝胶制备 |
| 4.1.5 电极制备及电化学测试 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 氮掺杂共聚物基多孔炭的形貌分析 |
| 4.2.2 氮掺杂共聚物基多孔炭的Raman、比表面积和孔结构分析 |
| 4.2.3 氮掺杂共聚物基多孔炭的XPS分析 |
| 4.2.4 氮掺杂共聚物基多孔炭电极的电化学性能分析 |
| 4.2.5 液态超级电容器的电化学性能分析 |
| 4.2.6 准固态超级电容器的电化学性能分析 |
| 4.3 结论 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与成果 |
| 致谢 |
四、提高炭电极质量的途径（论文参考文献）
- [1]童亭煤疏中质组制备双电层电容器电极材料的研究[D]. 刘曼. 中国矿业大学, 2021(02)
- [2]生物质基多孔炭的结构调控及其电容特性研究[D]. 吴燕. 中国矿业大学, 2021
- [3]煤沥青基功能炭材料的微观结构调控与电容性能研究[D]. 王海洋. 大连理工大学, 2020
- [4]生物质基分级多孔炭的制备及电化学性能研究[D]. 陈志敏. 吉林大学, 2020
- [5]聚苯胺基多孔炭电极材料的制备与性能研究[D]. 孙象雨. 北京化工大学, 2020(02)
- [6]超级电容器炭电极浸润性的研究[D]. 刘俊杰. 北京化工大学, 2020(02)
- [7]生物质基炭材料氮原子掺杂及其电容性能研究[D]. 张路明. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]生物质基电容炭的制备及其电化学性能研究[D]. 魏庆玲. 吉林大学, 2020(08)
- [9]聚吡咯基活性炭多级孔结构的构筑及其电容行为研究[D]. 张栋. 江苏大学, 2020(02)
- [10]共聚物基多孔炭材料的制备及电化学性能研究[D]. 鹿妍妍. 新疆大学, 2020(07)