| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 文献综述 | 第13-40页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 电化学电容器的发展 | 第14-16页 |
| 1.3 双电层电容器 | 第16-30页 |
| 1.3.1 双电层电容器工作原理 | 第16-19页 |
| 1.3.2 双电层电容器电极炭材料的分类 | 第19-23页 |
| 1.3.2.1 活性炭粉 | 第19-20页 |
| 1.3.2.2 活性炭纤维 | 第20-21页 |
| 1.3.2.3 炭气凝胶 | 第21-22页 |
| 1.3.2.4 碳纳米管 | 第22-23页 |
| 1.3.3 炭材料结构与双电层电容器性能的关系 | 第23-26页 |
| 1.3.3.1 比表面积 | 第23-24页 |
| 1.3.3.2 孔径分布 | 第24-25页 |
| 1.3.3.3 表面有机官能团 | 第25-26页 |
| 1.3.3.4 炭材料晶体结构 | 第26页 |
| 1.3.4 电层电容器炭电极的优化 | 第26-27页 |
| 1.3.5 电层电容器电解液研究进展 | 第27-30页 |
| 1.3.5.1 水溶液电解液 | 第28页 |
| 1.3.5.2 有机液体电解液电解质 | 第28-29页 |
| 1.3.5.3 有机液体电解液溶剂 | 第29页 |
| 1.3.5.4 固体和胶体电解液 | 第29-30页 |
| 1.4 准电容电容器的原理与现状 | 第30-36页 |
| 1.4.1 吸附准电容 | 第30-31页 |
| 1.4.2 金属氧化物氧化还原准电容 | 第31-32页 |
| 1.4.3 导电聚合物氧化还原准电容 | 第32-35页 |
| 1.4.4 混合电化学电容器 | 第35-36页 |
| 1.5 电化学电容器的应用和发展方向 | 第36-38页 |
| 1.6 本研究的选题思想和研究内容 | 第38-40页 |
| 第二章 聚合物化学混合炭化法制备中孔炭干凝胶研究 | 第40-63页 |
| 2.1 引言 | 第40-42页 |
| 2.2 实验 | 第42-45页 |
| 2.2.1 中孔炭干凝胶的制备 | 第42页 |
| 2.2.2 聚合物的红外分析 | 第42页 |
| 2.2.3 X射线衍射分析 | 第42页 |
| 2.2.4 聚合物的热分析 | 第42页 |
| 2.2.5 SEM形貌分析 | 第42页 |
| 2.2.6 炭干凝胶的孔隙结构分析 | 第42-45页 |
| 2.2.6.1 吸脱附等温线和总孔体积 | 第43页 |
| 2.2.6.2 比表面积BET法 | 第43页 |
| 2.2.6.3 外比表面积t-图法 | 第43-44页 |
| 2.2.6.4 孔径分布BJH法 | 第44-45页 |
| 2.3 间苯二酚-甲醛的溶胶凝胶化学 | 第45-47页 |
| 2.4 间苯二酚-甲醛-聚乙二醇的溶胶凝胶化学 | 第47-49页 |
| 2.5 PEG4K、RF和PEG-RF有机干凝胶的热分析和X射线衍射分析 | 第49-51页 |
| 2.6 PEG-RF炭干凝胶的孔隙形成过程 | 第51-52页 |
| 2.7 R/W、R/C值对PEG-RF炭干凝胶孔隙结构的影响 | 第52-57页 |
| 2.8 PEG对PEG-RF炭干凝胶孔隙结构的影响 | 第57-59页 |
| 2.8.1 PEG/RF对PEG-RF炭干凝胶孔隙结构的影响 | 第57-58页 |
| 2.8.2 PEG分子量对PEG-RF炭干凝胶孔隙结构的影响 | 第58-59页 |
| 2.9 炭化处理温度对PEG-RF炭干凝胶孔隙结构的影响 | 第59-60页 |
| 2.10 PEG-RF炭干凝胶的SEM形貌分析 | 第60-61页 |
| 2.11 PEG-RF炭干凝胶的X射线衍射分析 | 第61页 |
| 2.12 本章小结 | 第61-63页 |
| 第三章 PEG-RF炭干凝胶双电层电容性能研究 | 第63-84页 |
| 3.1 引言 | 第63-64页 |
| 3.2 实验 | 第64-67页 |
| 3.2.1 PEG-RF炭干凝胶的制备及孔结构表征 | 第64页 |
| 3.2.2 PEG-RF炭干凝胶电阻率的测定 | 第64页 |
| 3.2.3 电极测试体系 | 第64-65页 |
| 3.2.3.1 电极制作 | 第64页 |
| 3.2.3.2 隔膜与电解液 | 第64页 |
| 3.2.3.3 二电极实验电容器的组装 | 第64-65页 |
| 3.2.4 电化学性能测试 | 第65-67页 |
| 3.2.4.1 充放电性能测试 | 第65-66页 |
| 3.2.4.2 循环伏安测试 | 第66页 |
| 3.2.4.3 交流阻抗谱测试 | 第66页 |
| 3.2.4.4 循环性能测试 | 第66-67页 |
| 3.2.4.5 炭材料的放电最大能量密度和最大功率密度的计算 | 第67页 |
| 3.3 R/C、R/W对炭干凝胶水溶液电解液双电层电容性能的影响 | 第67-74页 |
| 3.4 PEG对炭干凝胶水溶液电解液双电层电容性能的影响 | 第74-76页 |
| 3.5 炭化处理温度对炭干凝胶水溶液电解液双电层电容性能的影响 | 第76-78页 |
| 3.6 PEG-RF炭干凝胶的性能优化 | 第78-80页 |
| 3.7 PEG-RF炭干凝胶的有机电解液双电层电容性能研究 | 第80-82页 |
| 3.8 本章小结 | 第82-84页 |
| 第四章 同步合成模板炭化法制备中孔炭材料研究 | 第84-101页 |
| 4.1 引言 | 第84-85页 |
| 4.2 实验 | 第85-86页 |
| 4.2.1 TEOS-H_2O-EtOH溶胶凝胶体系的研究 | 第85页 |
| 4.2.2 SSTCM炭材料的制备 | 第85页 |
| 4.2.3 红外光谱分析 | 第85页 |
| 4.2.4 热分析 | 第85页 |
| 4.2.5 SEM形貌分析 | 第85-86页 |
| 4.2.6 炭材料的孔隙结构分析 | 第86页 |
| 4.3 TEOS-H_2O-EtOH的溶胶凝胶化学 | 第86-87页 |
| 4.4 TEOS-R-F的溶胶凝胶化学 | 第87-89页 |
| 4.5 SiO_2-RF混合干凝胶的形貌、红外及热分析 | 第89-91页 |
| 4.6 制备条件对SSTCM炭材料孔隙结构的影响 | 第91-98页 |
| 4.6.1 TEOS／R对SSTCM炭孔隙结构的影响 | 第92-93页 |
| 4.6.2 pH1对SSTCM炭孔隙结构的影响 | 第93-94页 |
| 4.6.3 H_2O/TEOS、EtOH/TEOS对SSTCM炭孔隙结构的影响 | 第94-96页 |
| 4.6.4 预水解时间对SSTCM炭孔隙结构的影响 | 第96-97页 |
| 4.6.5 pH2对SSTCM炭孔隙结构的影响 | 第97-98页 |
| 4.7 SSTCM炭的形貌及X射线衍射分析 | 第98-99页 |
| 4.8 本章小结 | 第99-101页 |
| 第五章 SSTCM炭材料双电层电容性能研究 | 第101-113页 |
| 5.1 引言 | 第101页 |
| 5.2 实验 | 第101-102页 |
| 5.2.1 SSTCM炭的制备及孔结构表征 | 第101页 |
| 5.2.2 SSTCM炭电阻率的测定 | 第101页 |
| 5.2.3 电层电容性能测试 | 第101页 |
| 5.2.4 炭材料功率密度-能量密度曲线的绘制 | 第101-102页 |
| 5.3 SSTCM炭的水溶液电解液双电层电容性能 | 第102-107页 |
| 5.4 SSTCM炭的有机电解液双电层电容性能 | 第107-109页 |
| 5.5 SSTCM炭在水溶液电解液和有机电解液中的双电层电容性能比较 | 第109-112页 |
| 5.6 本章小结 | 第112-113页 |
| 第六章 孔结构对炭材料双电层电容性能的影响 | 第113-128页 |
| 6.1 引言 | 第113-114页 |
| 6.2 实验 | 第114页 |
| 6.2.1 实验样品 | 第114页 |
| 6.2.2 炭样品的孔隙结构分析 | 第114页 |
| 6.2.3 炭样品的电化学性能测试 | 第114页 |
| 6.3 微孔炭材料的双电层电容性能研究 | 第114-117页 |
| 6.4 微孔、中孔炭材料的双电层电容性能比较 | 第117-119页 |
| 6.5 电层电容器的交流阻抗分析 | 第119-123页 |
| 6.6 孔结构对电容器“时间常数”的影响 | 第123-127页 |
| 6.7 本章小结 | 第127-128页 |
| 第七章 表面含氧官能团对炭材料双电层电容性能的影响 | 第128-145页 |
| 7.1 引言 | 第128-129页 |
| 7.2 实验 | 第129-131页 |
| 7.2.1 实验炭样品的制备 | 第129-130页 |
| 7.2.2 炭样品表面含氧官能团的Boehm滴定 | 第130-131页 |
| 7.2.3 炭样品的氧元素分析 | 第131页 |
| 7.2.4 炭样品的孔隙结构分析 | 第131页 |
| 7.2.5 炭样品的电化学性能测试 | 第131页 |
| 7.3 炭样品的表面化学及孔隙结构性质 | 第131-133页 |
| 7.4 表面含氧官能团对炭材料双电层电容性能的影响 | 第133-143页 |
| 7.5 本章小结 | 第143-145页 |
| 第八章 结论 | 第145-149页 |
| 参考文献 | 第149-166页 |
| 附录攻读博士学位期间发表的论文 | 第166-168页 |
| 致谢 | 第168页 |
