导读:本文包含了比电容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,石墨,电容器,活化剂,氯化钙,传质,材料。
比电容论文文献综述
张雪峰[1]（2019）在《高体积比电容Ti_3C_2T_x电极材料制备及电化学行为》一文中研究指出MXenes作为一种新兴二维材料,因其独特的物理化学性能和高密度,使其作为超级电容器电极时表现出超高的体积比电容,为新能源汽车、便携式电子设备、以及柔性可穿戴设备等致密化储能应用提供了可能。随着产业和学术界对致密储能设备关注度的增加,对MXenes的电化学性能提出了更高要求,通过结构调控增强电化学性能为目前MXenes研究热点。本文针对MXene(Ti_3C_2T_x)微观组织结构的调控,设计并制备了具有优异体积比电容的Ti_3C_2T_x电极材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等分析测试手段对材料的物理化学性质进行了表征,并在叁电极和两电极体系下对材料的电化学行为进行评价。通过液氮快速冷却的冰晶为模板成功制备了叁维大孔结构的Ti_3C_2T_x电极。叁维大孔Ti_3C_2T_x薄膜由沿平行薄膜表面方向规则排列的大孔和相邻孔之间相互连接的Ti_3C_2T_x纳米壁构成,呈叁维网络结构,并使薄膜电极具有较高的柔性。Ti_3C_2T_x气凝胶由形状不规则的、具有更大孔径的大孔和略薄的孔壁构成。这些大孔结构通过二维Ti_3C_2T_x纳米片在快速冷却中的剧烈变形有效地防止了纳米片的堆积,分别将所制备的薄膜和气凝胶的比表面积极大地提升了5倍和22倍。这些大孔结构Ti_3C_2T_x电极通过增大双电层电容机制,有效地增强Ti_3C_2T_x电极的电化学性能。在3 M H_2SO_4电解液中及电流密度为1 A g~(-1)条件下,叁维大孔薄膜和气凝胶的体积比电容分别可达1355 F cm~(-3)和1293 F cm~(-3),均高于多数MXenes材料。基于叁维大孔薄膜组装的对称超级电容器器件表现出优异的体积能量密度,可达32.2 W h L~(-1),远高于多数MXenes、碳、聚合物和氧化物等材料。通过微观尺度上具有叁维“手风琴”结构的Ti_3C_2T_x纳米颗粒作为隔层粒子与少层Ti_3C_2T_x纳米片复合,制备了多尺度结构Ti_3C_2T_x电极。在多尺度结构中,Ti_3C_2T_x纳米颗粒均匀分布在相互连接的二维Ti_3C_2T_x纳米片之间,呈现典型的“叁明治”混合结构特征。纳米颗粒的引入在未改变二维纳米片的化学组成和层状结构的同时,可有效阻碍纳米片的堆积,保持较高的层间距,能为电解液离子的传输提供快速进出的通道。另外,纳米颗粒通过诱发二维纳米片褶皱并形成多孔结构,有效增大了比表面积,有助于增加表面活性位点。添加10%质量分数的Ti_3C_2T_x纳米颗粒后,使比表面积增大了约1.5倍。在1 M H_2SO_4电解液、1 A g~(-1)电流密度下,添加10 wt.%Ti_3C_2T_x纳米颗粒的多尺度结构Ti_3C_2T_x电极(Ti_3C_2T_x-10)的体积比容量可达1377 F cm~(-3),高于纯Ti_3C_2T_x电极以及之前报道的大多数MXenes材料,并表现出较高的倍率性能和优异循环稳定性。利用Ti_3C_2T_x-10电极在PVA/H_2SO_4电解质组装全固态对称超级电容器,体积能量密度可达17.4 Wh L~(-1)。通过碱化及随后的退火对Ti_3C_2T_x进行表面修饰制备了超高体积比电容Ti_3C_2T_x电极。组织结构分析发现,碱化退火处理可移除纳米片表面大量-F和-OH基团,将其转换为能够参与赝电容反应的=O基团,且处理后的自组装Ti_3C_2T_x电极保持高层间距的层状微观结构。同时,退火提高了Ti_3C_2T_x纳米片的晶体有序化程度,使电极的电导率升高,有利于充放电过程中电子在电极内的快速转移。在1M H_2SO_4电解液中,电流密度为1 A g~(-1)条件下,表面修饰Ti_3C_2T_x薄膜具有超高的体积比电容,电容值可达1805 F cm~(-3),处于目前报道的MXenes最高体积比电容行列。表面修饰Ti_3C_2T_x薄膜的厚度易于通过控制纳米片悬浊液的加载量进行调节。随着薄膜厚度的减小,体积比电容和电容保持率逐渐增加。基于表面修饰Ti_3C_2T_x电极组装的对称超级电容器表现出突出的体积能量密度,可达38.8 WhL~(-1)。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
蔚青,李巧玲[2]（2019）在《高比电容氮掺杂石墨烯的制备、组成及电化学性能研究》一文中研究指出以氧化石墨烯(GO)为原料、丙酮肟(DMKO)为还原剂和掺氮剂,采用化学还原法制备了不同氮掺杂含量的石墨烯(N-RGO),并对制得的N-RGO进行表征。结果显示:DMKO能有效还原GO,且通过调节GO与DMKO的质量配合比,可以得到不同还原效果的N-RGO,其氮含量为3.51%～5.06%(原子分数)。GO与DMKO的质量配合比为1∶0.7条件下,掺氮率最高为5.06%,且氮元素主要以吡啶氮和吡咯氮的形式存在,二者含量之和占总掺氮形式的88.3%;电化学测试表明,N-RGO的比电容最大,在1A/g条件下,比电容达到250F/g,且经过1000次恒流充放电循环后比电容保留量为75%。N-RGO电极材料具有优异的电化学性能,在超级电容器领域有很好的应用前景。(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年02期）
王天鹏,赵静,马坤松,朱德秋,张淮浩[3]（2018）在《磁致涡流效应对阳极铝箔形貌及比电容的影响》一文中研究指出针对盐酸-硫酸体系,通过耦合外加磁场对铝箔进行直流电化学腐蚀,系统研究磁致涡流效应(MagnetoHydrodynamics,MHD效应)对铝箔电化学行为、界面行为以及质量传递的影响。采用X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附、扫描电镜(SEM)等手段对腐蚀箔样品进行表征。同时,通过计时电位法、极化曲线、循环伏安法、电化学阻抗法研究MHD效应对铝箔电化学性能的影响。结果表明,MHD效应能够抑制氧化膜的生长,增加铝箔表面Cl-的吸附量,减小扩散层厚度,强化Cl-/Al3+向孔内/孔外的传质,减小电解液中离子传递阻力。通过引入磁场,明显提高了腐蚀箔的蚀孔密度、平均孔径以及平均蚀孔深度的均一性,继而增大了阳极电子铝箔的比电容。(本文来源于《中国表面工程》期刊2018年04期）
马文辉[4]（2018）在《具有高体积比电容的石墨烯膜的制备和性能研究》一文中研究指出电化学电容器(ECs),也称为超级电容器,与传统电容器相比,因其具有较长的循环寿命,较高的功率密度以及快速充放电的能力而受到人们极大的关注。依据储能原理,ECs可分为赝电容器(PCs)和双电层电容器(EDLCs),EDLCs比PCs具有更长的循环寿命。电极材料对ECs的性能起着关键性的作用,常用的EDLCs电极材料有石墨烯,活性炭,炭气凝胶和碳纳米管等。因理论比表面积大、热导率高、导电性好等特点,石墨烯是目前重要的EDLCs电极材料。虽然石墨烯具有较大的质量比电容,但低密度导致其体积比电容较小。本文以制备具有高体积比电容的石墨烯电极材料为目的,制备了具有不同形貌、不同密度的具有较高体积比电容的石墨烯膜电极材料,具体工作如下:(1)通过浓硫酸进一步处理热还原的石墨烯(rGO)膜得到具有高质量比电容(C_g),体积比电容(C_v)和循环稳定性的rGO膜电极材料。最佳条件下制得的rGO膜密度高达2.04 g cm~(-3)。在1 M H_2SO_4电解液中,用其组装电容器的C_g、C_v分别为242.3 F g~(-1)和494.3 F cm~(-3),同时该电极材料也表现出良好的循环稳定性(经10000圈循环后电容能够保留原来的90.2%)和速率性能。(2)以草酸为模板,将草酸与氧化石墨烯混合后冷冻干燥,压成膜,然后在草酸饱和溶液中进行水热还原,通过优化草酸含量及反应温度对材料性能的影响,制备出具有胶囊状形貌的石墨烯膜电极材料。最佳条件下制得的电极材料在1 M H_2SO_4电解液中,质量比电容在1 mV s~(-1)时达到234.9 F g~(-1),且在1 V s~(-1)时电容仍能保留最大值的63.9%。同时该电极材料也表现出非常好的循环稳定性,在200mV s~(-1)循环21000圈还能保留初始电容的91.2%。(3)以棉花为原料,先通过碳化、活化得到活性碳纤维(aCFC),然后将其与氧化石墨烯(GO)溶液混匀,经过抽滤得到aCFC/GO复合膜;再经过氢碘酸还原GO得到活化碳纤维/石墨烯(aCFC/G)柔性复合膜。研究表明,当KOH与CF质量比为4/1,在850℃活化1h制得aCFC具有最大的比电容。当aCFC与GO质量比为2/1时制得的复合膜aCFC/G具有多孔结构(比表面积为849.6 m~2 g~(-1),孔体积为0.61 mL g~(-1)),表现出最佳的电容性能。以6 M的KOH为电解液,在扫速为1mV s~(-1)时,两电极法测得其质量、面积、体积比电容分别为202 F g~(-1),374 mF cm~(-2)和116 F cm~(-3)。经过5000个循环后,组装的电容器仍能保留初始电容值的91.7%,表现出良好的循环稳定性。同时由该复合膜组装的固态电容器经反复弯曲后,仍表现出良好的电容性能。(本文来源于《山西大学》期刊2018-06-01）
郎小玲,卢才先,丁月琳,刘开宇[5]（2017）在《高比电容Mn_2O_3/CRF电极材料的制备及性能研究》一文中研究指出采用冷冻干燥有机气凝胶法制备碳气凝胶,利用沉积法在其表面负载Mn_2O_3制备Mn_2O_3/CRF复合材料,并通过调节沉积时间制得4种不同的Mn2O3/CRF复合材料,并考察了4种复合材料的电化学性能差异.结果表明,沉积时间为10 min的Mn_2O_3/CRF复合材料的比电容最大,且循环伏安曲线矩形的宽度最大,CV曲线覆盖面积最大,比电容高达375 F/g,表现出良好的电化学电容特性.(本文来源于《高师理科学刊》期刊2017年12期）
李晓洁,吴洪达,蔡小宇,冯亚普[6]（2017）在《TiO_2-Al_2O_3复合氧化膜制备工艺对铝基化成箔比电容的影响》一文中研究指出利用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,乙酰丙酮为抑制剂制备了二氧化钛溶胶,利用阴极电泳沉积法并结合二级阳极氧化处理在腐蚀箔表面制备TiO_2-Al_2O_3复合氧化膜.研究了水合预处理、电泳沉积电压、电泳沉积时间对复合氧化膜质量和化成箔比容及耐压值的影响.结果显示:在电泳沉积前对腐蚀箔进行水合处理可以使阳极箔在阳极氧化阶段的升压时间减少33%;当电泳沉积电压为15 V,电泳沉积时间为20 s时,TiO_2-Al_2O_3复合氧化膜的比容最大,比Al_2O_3膜提高约17%.(本文来源于《广西科技大学学报》期刊2017年04期）
曾向东,赵晓昱,韦会鸽,王彦飞,唐娜[7]（2017）在《聚苯胺-还原氧化石墨烯复合材料的比电容及超级电容性能（英文）》一文中研究指出通过同步还原聚苯胺(PANI)-氧化石墨烯(GO)复合物制备得到了聚苯胺-还原氧化石墨烯(PANI-rGO)。由于复合材料中PANI提供了氧化还原反应的电荷,使得PANI-rGO复合材料具有较大的比电容。通过扫描电子显微镜(SEM),紫外-可见光谱和热重量分析法(TGA)对复合物进行了结构和形态的分析。复合材料的形态呈薄片状,聚苯胺是均匀地包裹在氧化石墨烯上的。当电流密度为20 A·g~(-1)时,PANI-rGO复合材料的比电容可高达1069 F·g~(-1)(1.71 F·cm~(-2)),是PANI-GO复合材料的五倍,这是因为复合材料中还原氧化化石墨烯的大比表面和高电导性所引起的。(本文来源于《物理化学学报》期刊2017年10期）
熊善新,李帅帅,张相开,王茹[8]（2017）在《基于界面聚合法构筑高比电容的导电聚合物/碳纳米杂化电极材料》一文中研究指出导电聚合物因其可逆的氧化还原反应而呈现较高的赝电容,制备具有特殊纳米结构的导电聚合物或将导电聚合物与碳纳米结构体进行复合可进一步提高其电容特性。界面聚合法是获得高产率导电聚合物纳米结构的有效方法之一。在界面聚合过程中,单体与引发剂分别溶于互不相溶的有机溶剂和水中,聚合反应仅发生在两相界面。单体的供给完全由扩散过程控制,聚合后的聚合物马上与界面分离,使得界面聚合法可得到具有纳米纤维结构的导电聚合物。通过在水相中使用有机酸掺杂剂可进一步调控导电聚合物的纳米形态。本文除采用界面聚合法制备具有不同形貌的聚苯胺,聚(3,5-二甲氧基苯胺)和聚(2,5-二甲氧基苯胺)外,还将功能化富勒烯和还原氧化石墨烯引入到界面聚合的水相中,成功实现了聚苯胺与碳纳米材料的复合,得到具有特殊纳米结构的复合电极材料。研究表明聚苯胺/富勒烯和聚苯胺/石墨烯均表现出极高的比电容等电容性能。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题H：光电功能高分子》期刊2017-10-10）
刘旌江[9]（2016）在《氯化钙活化生物质废弃物高效制备高比电容多级孔杂原子掺杂碳》一文中研究指出由于化石能源的短缺,将可持续利用的生物质资源应用于能源领域已受到广泛关注。源于生物质的碳材料来源广泛、环境友好,并具有优异的电化学性能,所以将生物质废弃物高效转换为生物质基碳材料,研究其在能源储存和转换方面的应用是目前研究的热点课题。研究表明,杂原子掺杂碳材料在超级电容器、锂离子电池电极材料以及氧还原催化剂等相关领域具有广泛的应用前景。提高生物质基碳材料性能的关键在于如何活化碳材料,使其具有更大的比表面积、适宜的孔径结构和高的杂原子含量。在使用传统活化剂(如KOH或Na OH)活化生物质制备杂原子掺杂碳材料的过程中,活化剂对设备具有强烈的腐蚀现象,且制备的碳材料中杂原子含量偏低、限制了其规模化生产。因此,从来源广泛、可再生的生物质/生物质废弃物,以及使用绿色、廉价的活化剂出发,高效制备高性能的碳材料是一项重大的挑战。本论文通过对碳材料结构和性能制约因素的分析,设计并制备了一系列廉价的生物质基杂原子掺杂碳纳米材料,研究其作为超级电容器电极材料的电化学性能,主要研究内容如下:(1)以盐湖废弃物Ca Cl2作为活化剂,华南地区广泛存在的农业废弃物蔗渣作为生物质碳源,尿素作为氮源,一步活化蔗渣,制备了多级孔结构的富氮碳材料(HPNCs)。通过调节碳化温度,前驱体中蔗渣、Ca Cl2和尿素的比例,可控制备了一系列的HPNCs。将蔗渣、Ca Cl2和尿素按质量比1:2:2混合后得到的前驱体在800 o C氮气条件下碳化,得到的碳材料(S122)作为电极材料进行性能测试。结果表明,在1 A g-1的电流密度下该材料表现出高达323 F g-1的比电容,同时,该材料表现出优良的倍率性能(当电流密度达到30 A g-1时,其比电容高达213 F g-1)和优异的循环性能(在5 A g-1的电流密度下循环10000次,比电容没有发生明显的衰减)。(2)以硫脲作为杂原子来源,以蔗渣作为碳源,采用Ca Cl2一步活化的方法制备了氮、硫共掺杂的多孔碳材料。调节碳化温度,实现氮、硫共掺杂碳材料的比表面积、孔容及杂原子含量的调控。将蔗渣、Ca Cl2和硫脲按质量比1:2:2混合得到的前驱体在800 o C氮气条件下碳化,得到的碳材料(NS122-800)作为电极材料进行性能测试。结果表明,在1 A g-1的电流密度下该材料表现出189 F g-1的比电容,同时,该材料表现出良好的倍率性能(当电流密度达到30 A g-1时,其比电容高达139 F g-1)。(3)使用松塔、木屑和秸秆作为碳源,尿素作为氮源,采用Ca Cl2一步活化的方法,制备了一系列的HPNCs。结果表明,将松塔、Ca Cl2和尿素按质量比1:2:2做混合后得到的前驱体,在800 o C氮气条件下碳化,制备的碳材料(S-122),比表面积达815.49 m2 g-1,孔容0.65 cm3 g-1,氮含量高达8.90%。(4)使用传统活化剂(KOH),对所得碳材料(S122)进一步活化。结果表明,所得碳材料(S122-1:1)在增大比表面积的同时,保留了一定的多级孔分布,氮含量显着降低。优化KOH的加入比例,可对碳材料的比表面积、孔容、氮含量和碳化程度的进行有效调控。将S122和KOH按质量比1:1做混合后得到的前驱体,在800 o C氮气条件下碳化,制备的碳材料S122-1:1作为电极材料,在1 A g-1的电流密度下表现出高达295 F g-1的比电容,当电流密度增大到100 A g-1时依然有高达230 F g-1的比电容,电容保持率高达77.97%。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-05-01）
刘忠范[10]（2016）在《氮掺杂有序介孔少层碳:一种新型高比电容电极材料》一文中研究指出碳材料具有丰富的结构构型、奇特的电子结构和非凡的物理性质。比如,单质碳的结构构型包括叁维的金刚石、二维的石墨烯、一维的纳米碳管、零维的富勒烯球;其导电性能迥异,禁带宽度从金刚石的E_g=5.47 eV、C60的E_g=1.5 eV、半导型碳纳米管的E_g>0 eV和金属型E_g=0 eV、到石墨或石墨烯的0 eV。这些特征为碳材料结构的设计和剪裁提供了便利,因此碳材料用作高性(本文来源于《物理化学学报》期刊2016年04期）
比电容论文开题报告
（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：
以氧化石墨烯(GO)为原料、丙酮肟(DMKO)为还原剂和掺氮剂,采用化学还原法制备了不同氮掺杂含量的石墨烯(N-RGO),并对制得的N-RGO进行表征。结果显示:DMKO能有效还原GO,且通过调节GO与DMKO的质量配合比,可以得到不同还原效果的N-RGO,其氮含量为3.51%～5.06%(原子分数)。GO与DMKO的质量配合比为1∶0.7条件下,掺氮率最高为5.06%,且氮元素主要以吡啶氮和吡咯氮的形式存在,二者含量之和占总掺氮形式的88.3%;电化学测试表明,N-RGO的比电容最大,在1A/g条件下,比电容达到250F/g,且经过1000次恒流充放电循环后比电容保留量为75%。N-RGO电极材料具有优异的电化学性能,在超级电容器领域有很好的应用前景。
（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。
比电容论文参考文献
[1].张雪峰.高体积比电容Ti_3C_2T_x电极材料制备及电化学行为[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].蔚青,李巧玲.高比电容氮掺杂石墨烯的制备、组成及电化学性能研究[J].化工新型材料.2019
[3].王天鹏,赵静,马坤松,朱德秋,张淮浩.磁致涡流效应对阳极铝箔形貌及比电容的影响[J].中国表面工程.2018
[4].马文辉.具有高体积比电容的石墨烯膜的制备和性能研究[D].山西大学.2018
[5].郎小玲,卢才先,丁月琳,刘开宇.高比电容Mn_2O_3/CRF电极材料的制备及性能研究[J].高师理科学刊.2017
[6].李晓洁,吴洪达,蔡小宇,冯亚普.TiO_2-Al_2O_3复合氧化膜制备工艺对铝基化成箔比电容的影响[J].广西科技大学学报.2017
[7].曾向东,赵晓昱,韦会鸽,王彦飞,唐娜.聚苯胺-还原氧化石墨烯复合材料的比电容及超级电容性能（英文）[J].物理化学学报.2017
[8].熊善新,李帅帅,张相开,王茹.基于界面聚合法构筑高比电容的导电聚合物/碳纳米杂化电极材料[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题H：光电功能高分子.2017
[9].刘旌江.氯化钙活化生物质废弃物高效制备高比电容多级孔杂原子掺杂碳[D].华南理工大学.2016
[10].刘忠范.氮掺杂有序介孔少层碳:一种新型高比电容电极材料[J].物理化学学报.2016
论文知识图
