| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-45页 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 | 第16-17页 |
| 1.2 超级电容器简介 | 第17-24页 |
| 1.2.1 超级电容器分类 | 第17-18页 |
| 1.2.2 超级电容器工作原理 | 第18-19页 |
| 1.2.3 超级电容器与电池的区别 | 第19-21页 |
| 1.2.4 超级电容器特点及应用领域 | 第21-24页 |
| 1.3 超级电容器电极活性材料研究概况 | 第24-28页 |
| 1.3.1 碳材料 | 第24-25页 |
| 1.3.2 金属氧化物 | 第25-27页 |
| 1.3.3 导电聚合物 | 第27-28页 |
| 1.4 超级电容器电极结构研究进展 | 第28-31页 |
| 1.4.1 粉末电极 | 第29-30页 |
| 1.4.2 薄膜电极 | 第30页 |
| 1.4.3 结构化电极 | 第30-31页 |
| 1.5 超级电容器电极的性能评价 | 第31-36页 |
| 1.5.1 活性材料负载量与比容量 | 第32-34页 |
| 1.5.2 能量密度与功率密度 | 第34-36页 |
| 1.6 石墨烯在超级电容器领域研究进展 | 第36-41页 |
| 1.6.1 石墨烯概述 | 第36-37页 |
| 1.6.2 氧化石墨烯 | 第37-39页 |
| 1.6.3 石墨烯的超级电容应用 | 第39-41页 |
| 1.7 超级电容器电极材料研究存在问题 | 第41-42页 |
| 1.8 本文的主要研究内容 | 第42-45页 |
| 第2章 试验材料和研究方法 | 第45-60页 |
| 2.1 试验材料与仪器 | 第45-46页 |
| 2.2 电极材料与器件设计 | 第46-47页 |
| 2.3 样品制备 | 第47-52页 |
| 2.3.1 氧化石墨烯的制备 | 第47-50页 |
| 2.3.2 氧化石墨烯转化碳球的制备 | 第50页 |
| 2.3.3 还原氧化石墨烯/Mn_3O_4复合粉体制备 | 第50-51页 |
| 2.3.4 氧化石墨烯/聚吡咯复合薄膜的制备 | 第51-52页 |
| 2.3.5 石墨烯粉末制备 | 第52页 |
| 2.3.6 二氧化锰粉末制备 | 第52页 |
| 2.4 样品的形貌结构表征 | 第52-54页 |
| 2.4.1 X射线衍射分析(XRD) | 第52页 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM) | 第52页 |
| 2.4.3 透射电子显微镜(TEM) | 第52-53页 |
| 2.4.4 原子力显微镜(AFM) | 第53页 |
| 2.4.5 傅立叶红外光谱(FT-IR) | 第53页 |
| 2.4.6 X射线光电子谱(XPS) | 第53页 |
| 2.4.7 拉曼光谱(Raman) | 第53页 |
| 2.4.8 元素分析(Elemental Analysis) | 第53页 |
| 2.4.9 比表面积(BET) | 第53-54页 |
| 2.4.10 热重分析(TG) | 第54页 |
| 2.5 电极制备和超级电容器组装 | 第54页 |
| 2.5.1 电极制备 | 第54页 |
| 2.5.2 电容器组装 | 第54页 |
| 2.6 电化学性能测试 | 第54-60页 |
| 2.6.1 试验装置 | 第55-56页 |
| 2.6.2 循环伏安测试 | 第56-57页 |
| 2.6.3 恒流充放电测试 | 第57页 |
| 2.6.4 能量密度和功率密度 | 第57-58页 |
| 2.6.5 电化学阻抗谱测试 | 第58-60页 |
| 第3章 氧化石墨烯转化碳球的形貌结构表征与电化学性能 | 第60-84页 |
| 3.1 氧化石墨烯转化碳球的合成方法 | 第60-65页 |
| 3.1.1 氧化石墨烯转化碳球的合成思路 | 第60-61页 |
| 3.1.2 氧化石墨烯转化碳球的合成参数 | 第61-65页 |
| 3.2 氧化石墨烯转化碳球的形貌结构表征 | 第65-76页 |
| 3.2.1 氧化石墨烯转化碳球的刺激-响应行为 | 第65-70页 |
| 3.2.2 氧化石墨烯转化碳球的热稳定性 | 第70-71页 |
| 3.2.3 氧化石墨烯转化碳球的元素化学态 | 第71-72页 |
| 3.2.4 氧化石墨烯转化碳球的拉曼光谱 | 第72-73页 |
| 3.2.5 氧化石墨烯转化碳球的形成机理探讨 | 第73-74页 |
| 3.2.6 电子束诱发刺激-响应机理探讨 | 第74-76页 |
| 3.3 含碳球石墨烯的电化学性能研究 | 第76-82页 |
| 3.3.1 添加剂为酸形成含碳球石墨烯的电化学性能 | 第76-80页 |
| 3.3.2 添加剂为还原剂形成含碳球石墨烯电化学性能 | 第80-82页 |
| 3.4 本章小结 | 第82-84页 |
| 第4章 还原氧化石墨烯/Mn_3O_4复合粉体形貌结构表征与电化学性能 | 第84-95页 |
| 4.1 还原氧化石墨烯/Mn_3O_4复合粉体的形貌结构表征 | 第84-90页 |
| 4.1.1 还原氧化石墨烯/Mn_3O_4复合粉体的物相组成 | 第85-86页 |
| 4.1.2 还原氧化石墨烯/Mn_3O_4复合粉体的元素化学态 | 第86-87页 |
| 4.1.3 还原氧化石墨烯/Mn_3O_4复合粉体的形貌表征 | 第87-90页 |
| 4.2 还原氧化石墨烯/Mn_3O_4复合粉体的电化学性能研究 | 第90-94页 |
| 4.2.1 单电极电化学特性 | 第90-93页 |
| 4.2.2 两电极电容器电化学性能 | 第93-94页 |
| 4.3 本章小结 | 第94-95页 |
| 第5章 氧化石墨烯/聚吡咯复合薄膜形貌结构调控与电化学性能 | 第95-128页 |
| 5.1 氧化石墨烯/聚吡咯薄膜的电化学共沉积 | 第96-105页 |
| 5.1.1 氧化石墨烯的弱阴离子性 | 第96-97页 |
| 5.1.2 吡咯的电化学聚合过程 | 第97页 |
| 5.1.3 前驱体溶液选取与电参数设计 | 第97-100页 |
| 5.1.4 氧化石墨烯浓度对复合膜形貌的影响 | 第100-103页 |
| 5.1.5 电沉积时间对复合膜形貌的影响 | 第103-104页 |
| 5.1.6 氧化石墨烯/聚吡咯复合膜形成机理探讨 | 第104-105页 |
| 5.2 氧化石墨烯/聚吡咯薄膜的形貌结构表征 | 第105-111页 |
| 5.2.1 氧化石墨烯/聚吡咯复合薄膜的形貌表征 | 第105-107页 |
| 5.2.2 氧化石墨烯/聚吡咯复合薄膜的FT-IR官能团表征 | 第107-108页 |
| 5.2.3 氧化石墨烯/聚吡咯复合薄膜的XPS元素化学态分析 | 第108-111页 |
| 5.3 氧化石墨烯/聚吡咯复合薄膜电化学性能研究 | 第111-127页 |
| 5.3.1 单电极性能 | 第111-119页 |
| 5.3.2 水系超级电容器 | 第119-122页 |
| 5.3.3 固态超级电容器 | 第122-124页 |
| 5.3.4 能量密度与功率密度 | 第124-126页 |
| 5.3.5 固态超级电容器应用实例 | 第126-127页 |
| 5.4 本章小结 | 第127-128页 |
| 第6章 二氧化锰//石墨烯非对称水系高工作电压超级电容器性能研究 | 第128-143页 |
| 6.1 二氧化锰正极材料的形貌结构表征与电化学特性 | 第129-131页 |
| 6.1.1 二氧化锰正极材料的形貌结构表征 | 第129-130页 |
| 6.1.2 二氧化锰正极的过电位析氧行为 | 第130-131页 |
| 6.2 石墨烯负极材料的形貌结构表征与电化学特性 | 第131-133页 |
| 6.2.1 石墨烯负极材料的形貌结构表征 | 第131-132页 |
| 6.2.2 石墨烯负极的过电位析氢行为 | 第132-133页 |
| 6.3 二氧化锰//石墨烯非对称电容器工作原理 | 第133-137页 |
| 6.3.1 正负极电位区间匹配 | 第134-135页 |
| 6.3.2 正负极容量平衡 | 第135页 |
| 6.3.3 二氧化锰//石墨烯非对称电容器的充放电机理 | 第135-137页 |
| 6.4 二氧化锰//石墨烯非对称超级电容器性能 | 第137-141页 |
| 6.4.1 循环伏安特性 | 第137-138页 |
| 6.4.2 恒流充放电特性 | 第138-140页 |
| 6.4.3 功率密度和能量密度 | 第140-141页 |
| 6.4.4 循环寿命 | 第141页 |
| 6.5 本章小结 | 第141-143页 |
| 结论 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-159页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第159-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |
| 个人简历 | 第164页 |
