超级离子电容器论文_徐榕青,李悦,陈艾,吴孟强,陆海鹏

导读:本文包含了超级离子电容器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电容器,离子,凝胶,电容,碳纳米管,电极,活性炭。

超级离子电容器论文文献综述

徐榕青,李悦,陈艾,吴孟强,陆海鹏[1](2004)在《超级离子电容器C/NiO复合气凝胶电极材料的研究》一文中研究指出以间苯二酚、甲醛、硝酸镍和无水碳酸钠为原料 ,使用溶胶 凝胶法制备碳 /氧化镍复合凝胶 ,经CO2 超临界干燥及 90 0℃炭化处理 ,得到复合碳气凝胶 ,电化学方法证明这种材料制备的电极具有典型的电容特性 ,采用1mol/LKOH电解液构成电容器单元 ,比电容量达 2 6 3F/g,等效串联电阻小于 1Ω .本文还对这种复合材料的结构形貌进行了探讨 ,分析了其对电容器性能的影响 .(本文来源于《电子学报》期刊2004年08期)

李悦[2](2004)在《超级离子电容器复合碳气凝胶电极特性的研究》一文中研究指出超级离子电容器是一种介于电池和传统电容器之间的新型高功率储能器件,与电池相比,超级离子电容器具有更大的功率密度值;与传统静电电容器相比,具有更高的能量密度;同时具有瞬间释放特大电流特性,充放电效率高、循环寿命长等优点。因此,超级离子电容器在电动车辆、高功率武器、工业设备的闪光及点火,电子设备中作备用电源等方面都有不可替代的作用。而对超级离子电容器的研究,主要集中在电极材料方面。本文选用碳气凝胶和氧化镍的复合材料作电极材料,研究了材料制备,结构和性能,以及影响电容器性能的因素、赝电容形成机理。研究的主要内容如下:1.用Sol-gel法合成RF复合气凝胶,经过丙酮置换、二氧化碳超临界干燥、碳化等过程制得氧化镍/碳复合气凝胶。采用低温N2吸附、红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和小角X射线衍射研究了复合碳气凝胶的组成和结构。2.在扩散限制簇凝聚(DLCA)模型的基础上,考虑溶胶粒子的密度和能量分布对凝胶化过程的影响,建立了关于复合气凝胶分形结构生长机制的溶胶活性粒子模型。采用计算机模拟了RF凝胶的溶胶-凝胶反应全过程,从理论上研究RF气凝胶反应机理。RF气凝胶是以分形方式生长的纳米多孔材料,同密度的凝胶分形维数大致相等。在低活化能条件下,凝胶呈网状生长,胶体均匀性较好。3.采用复合碳气凝胶作为超级离子电容器的电极材料,研究了催化剂用量、氧化镍含量、干燥方式、碳化温度对复合碳气凝胶电极电容和等效串联电阻等性能的影响。结果表明:当碳化温度在700-900℃之间,随着碳化温度升高,复合碳气凝胶电极比电容减小;随着催化剂用量增加,比电容量增大;在一定范围内,随着氧化镍在复合碳气凝胶中质量百分含量的增加,比电容量基本呈线性增加。当氧化镍的百分含量达到10%,比电容量为162F/g。当氧化镍的百分含量达到40%,比电容量为260F/g,其等效串联电阻在氧化镍质量百分含量不超过30%时,等效串联电阻较小且变化不大。4.从循环伏安曲线可知,在低频下,超级离子电容器是一种具有高度可逆性的电容器件;从交流阻抗谱曲线看出,复合碳气凝胶电极频率响应特<WP=5>性较差。即电容随着频率增大而减小,当频率增大到kHz量级时,便不具有电容特性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2004-02-01)

徐榕青[3](2003)在《超级离子电容器碳/氧化镍复合气凝胶电极材料的研究》一文中研究指出超大容量电赝电容器是一种性能介于电池和传统静电电容器之间的新概念高功率储能器件,具有功率密度大、充放电效率高、循环寿命长等特点。其中赝电容的质量电容密度比双电层电容高10-100倍。本次试验选定复合碳气凝胶作为赝电容器的电极材料,其中碳气凝胶采用新型超临界干燥设备获得,并用贱金属氧化物NiO与之复合。研究了材料制备、电容特性及其影响因素。本文的主要研究内容归纳如下:1.采用sol-gel法合成碳/氧化镍复合气凝,经过丙酮置换、二氧化碳超临界干燥、炭化等过程制成复合碳气凝胶电极。研究了热处理温度、催化剂用量、干燥方式、反应物含量、电解质溶液、Co掺杂对复合碳气凝胶电极赝电容性能的影响,探讨了凝胶组成结构。结果发现:超临界干燥将有效提高电极比电容量;以1mol/L的KOH溶液为电解液所得电容比容量可达262F/g。2.应用sol-gel法在碳气凝胶表面沉积氧化镍,热处理后制成电极,研究了其结构和电性能。结果表明:当NiO含量 < 30%时,电阻低且增长缓慢,其比电容量可达235F/g。3.初步研究了用烧结纳米镍的方法制备氧化镍电极。(本文来源于《电子科技大学》期刊2003-01-01)

梁逵,陈艾,叶芝祥[4](2002)在《碳纳米管与活性炭超级离子电容器的频率响应》一文中研究指出分别采用碳纳米管和活性炭作为超级离子电容器的电极材料,应用交流阻抗频谱法,研究了两类超级离子电容器的频率响应特性。结果表明,用碳纳米管作电极,超级离子电容器在频率250mHz以下出现“电荷饱和”;而用活性炭作电极,超级离子电容器在频率为100mHz时仍未出现“电荷饱和”,说明碳纳米管超级离子电容器的频率响应特性优于活性炭超级离子电容器的频率响应特性。但是上述两类超级离子电容器的频率响应特性均比传统介质电容器的频率响应特性差。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2002年02期)

梁逵[5](2002)在《碳纳米管及氧化镍超级离子电容器的研究》一文中研究指出超级离子电容器一种介于电池与传统静电电容器之间的新概念能量储存器件,与传统静电电容器相比,超级离子电容器具有更高的能量密度,与电池相比,超级离子电容器具有更大的功率密度值,从而具有瞬间释放特大电流的特性并且充放电效率高、循环寿命长。由于这些特性使得该器件具有某些特殊功能,其中特别为人关注的是在电动车辆、高功率武器等方面的不可替代的作用,另外可用作电子设备中的备用电源、工业设备的闪光及点火装置。而对于超级离子电容器的研究,主要集中在电极材料方面。本文选定碳纳米管和氧化镍作为超级离子电容器的电极材料,研究了它们的材料制备、电容特性及其影响因素、赝电容形成机理。本文的主要研究内容和创新点归纳如下: 1.用电化学阴极沉积法在Ni基片上制得Ni(OH)_2膜,经热处理得到NiO膜。研究了热处理温度、热处理气氛、电解质溶液、钴掺杂对NiO膜电极赝电容性能的影响,探讨了NiO电极的电容形成机理。其中首次提出用掺杂NiO作赝电容器电极材料。结果发现:当Ni(OH)_2的热处理温度在250-500℃时,随着热处理温度的升高,所得NiO膜电极比电容量逐渐减小;NiO在KOH水溶液中能形成赝电容,但在LiClO_4/PC有机电解质溶液中未能形成赝电容;NiO中掺钴、掺铈使比电容量明显增大。以掺钴的NiO膜为电极,以1mol/L的KOH水溶液为电解质溶液,所得电容器的比电容量可达280 F/g。 2.采用碳纳米管作为超级离子电容器的电极材料,研究了酸回流处理、碳纳米管管径、电解质溶液对纳米管电极超级离子电容器性能的影响,探讨了其电容形成机理,分析了内阻影响因素,对比了碳纳米管电极电容器与活性炭电极电容器的性能。首次提出应用酸回流处理工艺对碳纳米管进行改性,以提高其比电容量。当用酸回流处理的碳纳米管作电极,用30%的H_2SO_4作电解质溶液时,所得超级离子电容器不仅具有明显的双电层电容效应,也能形成赝电容,其比电容量值为102F/g。 3.应用溶胶—凝胶法在经回流处理的碳纳米管上沉积氢氧化镍,热处理得到碳纳米管与氧化镍复合材料,首次提出并应用这一复合材料制备超级离子电容器电极。研究分析了复合电极材料的结构和形貌,碳纳米管与氧化镍复合超级离子电容器的性能。结果表明:碳纳米管与氧化镍复合电极材料兼有碳纳米管和氧 电子科技大学博士学位论文化镍两者在结构、性能方面的优势,基于复合电极的超级离子电容器在形成双电层电容的基础上具有赝电容效应,其比电容量、比能量高。实验表明:当氧化镍质量百分数不超过50%时具有良好的功率特性和频率响应特性;碳纳米管与氧化镍作复合电极材料的电阻率呈现明显的逾渗现象:以氧化镍质量百分数为50%的复合电极材料制备电极,比电容量值可达 160 F伯。 4.应用交流阻抗频谱法,对比研究了碳纳米管和活性碳作为电极材料的超级离子电容器的频率响应特性。其中,碳纳米管块电极超级离子电容器的频率响应特性为首次报道。结果表明:用碳纳米管块作电极,超级离子电容器在频率 250 InHZ以下出现“电荷饱和”;而用活性炭块作电极,在频率为 100 InHZ时仍未出现“电荷饱和”,这说明碳纳米管超级离子电容器的频率响应特性优于活性炭超级离子电容器的频率响应特性。碳纳米管和活性炭超级离子电容器的阻抗谱中均出现倾角约为45“的直线段,其相位角均远小于理想电容器的相位角90”。 5.推导了赝电容的基本表达式;按平面电极模型和多孔电极模型对超级离子电容器的电容机理进行了研究,推导得到了相应的阻抗表达式及电容量表达式。(本文来源于《电子科技大学》期刊2002-01-01)

超级离子电容器论文开题报告

(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:

超级离子电容器是一种介于电池和传统电容器之间的新型高功率储能器件,与电池相比,超级离子电容器具有更大的功率密度值;与传统静电电容器相比,具有更高的能量密度;同时具有瞬间释放特大电流特性,充放电效率高、循环寿命长等优点。因此,超级离子电容器在电动车辆、高功率武器、工业设备的闪光及点火,电子设备中作备用电源等方面都有不可替代的作用。而对超级离子电容器的研究,主要集中在电极材料方面。本文选用碳气凝胶和氧化镍的复合材料作电极材料,研究了材料制备,结构和性能,以及影响电容器性能的因素、赝电容形成机理。研究的主要内容如下:1.用Sol-gel法合成RF复合气凝胶,经过丙酮置换、二氧化碳超临界干燥、碳化等过程制得氧化镍/碳复合气凝胶。采用低温N2吸附、红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和小角X射线衍射研究了复合碳气凝胶的组成和结构。2.在扩散限制簇凝聚(DLCA)模型的基础上,考虑溶胶粒子的密度和能量分布对凝胶化过程的影响,建立了关于复合气凝胶分形结构生长机制的溶胶活性粒子模型。采用计算机模拟了RF凝胶的溶胶-凝胶反应全过程,从理论上研究RF气凝胶反应机理。RF气凝胶是以分形方式生长的纳米多孔材料,同密度的凝胶分形维数大致相等。在低活化能条件下,凝胶呈网状生长,胶体均匀性较好。3.采用复合碳气凝胶作为超级离子电容器的电极材料,研究了催化剂用量、氧化镍含量、干燥方式、碳化温度对复合碳气凝胶电极电容和等效串联电阻等性能的影响。结果表明:当碳化温度在700-900℃之间,随着碳化温度升高,复合碳气凝胶电极比电容减小;随着催化剂用量增加,比电容量增大;在一定范围内,随着氧化镍在复合碳气凝胶中质量百分含量的增加,比电容量基本呈线性增加。当氧化镍的百分含量达到10%,比电容量为162F/g。当氧化镍的百分含量达到40%,比电容量为260F/g,其等效串联电阻在氧化镍质量百分含量不超过30%时,等效串联电阻较小且变化不大。4.从循环伏安曲线可知,在低频下,超级离子电容器是一种具有高度可逆性的电容器件;从交流阻抗谱曲线看出,复合碳气凝胶电极频率响应特<WP=5>性较差。即电容随着频率增大而减小,当频率增大到kHz量级时,便不具有电容特性。

(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。

超级离子电容器论文参考文献

[1].徐榕青,李悦,陈艾,吴孟强,陆海鹏.超级离子电容器C/NiO复合气凝胶电极材料的研究[J].电子学报.2004

[2].李悦.超级离子电容器复合碳气凝胶电极特性的研究[D].电子科技大学.2004

[3].徐榕青.超级离子电容器碳/氧化镍复合气凝胶电极材料的研究[D].电子科技大学.2003

[4].梁逵,陈艾,叶芝祥.碳纳米管与活性炭超级离子电容器的频率响应[J].功能材料与器件学报.2002

[5].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

论文知识图

超级电容器的结构电化学剥离石墨棒的实验装置图(左)...(a)CNPIL/AC电极组装的超级电容器的...微波辅助法在70oC反应30min的产物的...还原氧化石墨法制备石墨烯的示意图:...石墨烯基纳米复合材料结构示意图:(a)...

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

超级离子电容器论文_徐榕青,李悦,陈艾,吴孟强,陆海鹏
下载Doc文档

猜你喜欢