摘要 | 第4-6页 |
abstract | 第6-8页 |
缩略词 | 第20-21页 |
第一章 绪论 | 第21-44页 |
1.1 引言 | 第21页 |
1.2 超级电容器概述 | 第21-24页 |
1.2.1 超级电容器的原理和分类 | 第22-23页 |
1.2.2 超级电容器的特点 | 第23-24页 |
1.2.3 超级电容器的产业化与应用 | 第24页 |
1.3 超级电容器的研究进展 | 第24-34页 |
1.3.1 双电层电容器的研究进展 | 第24-31页 |
1.3.1.1 双电层电容的经典理论 | 第24-26页 |
1.3.1.2 双电层电容的现代理论 | 第26-30页 |
1.3.1.3 影响碳材料双电层电容性能的因素 | 第30-31页 |
1.3.2 赝电容电化学电容器 | 第31-34页 |
1.3.2.1 金属氧化物基赝电容电化学电容器 | 第31-32页 |
1.3.2.2 导电聚合物基赝电容电化学电容器 | 第32-33页 |
1.3.2.3 锂离子电容器 | 第33-34页 |
1.4 双电层电容器碳材料研究进展 | 第34-42页 |
1.4.1 双电层电容器碳材料 | 第34-41页 |
1.4.1.1 活性碳粉末 | 第34-35页 |
1.4.1.2 活性碳纤维 | 第35页 |
1.4.1.3 介孔碳 | 第35-37页 |
1.4.1.4 石墨烯 | 第37-38页 |
1.4.1.5 碳化物衍生碳 | 第38-39页 |
1.4.1.6 金属有机框架化合物衍生碳 | 第39页 |
1.4.1.7 碳纳米管 | 第39-40页 |
1.4.1.8 碳气凝胶 | 第40页 |
1.4.1.9 杂原子掺杂碳材料 | 第40-41页 |
1.4.2 超级电容器的性能评价方法 | 第41-42页 |
1.4.2.1 电容 | 第41页 |
1.4.2.2 电阻 | 第41页 |
1.4.2.3 能量密度 | 第41-42页 |
1.4.2.4 功率密度 | 第42页 |
1.5 本论文的研究目的、研究思路与主要内容 | 第42-44页 |
1.5.1 本论文的研究目的 | 第42页 |
1.5.2 本论文的研究思路 | 第42-43页 |
1.5.3 本论文的研究内容 | 第43-44页 |
第二章 实验技术、材料表征及电化学测试技术 | 第44-50页 |
2.1 实验试剂及实验仪器 | 第44-46页 |
2.2 电极材料的结构表征 | 第46-48页 |
2.2.1 扫描电子显微技术(SEM) | 第46页 |
2.2.2 透射电子显微技术(TEM)及扫描透射电子显微技术(STEM)技术 | 第46页 |
2.2.3 X射线粉末衍射技术(XRD) | 第46页 |
2.2.4 N_2吸附-脱附分析 | 第46页 |
2.2.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 | 第46-47页 |
2.2.6 拉曼光谱(Raman)分析 | 第47页 |
2.2.7 X-射线吸收谱(XAS) | 第47页 |
2.2.8 热重分析(TGA) | 第47-48页 |
2.2.9 电导率测试 | 第48页 |
2.2.10 电感耦合高频等离子体发射光谱(ICP)元素分析 | 第48页 |
2.2.11 接触角测试 | 第48页 |
2.3 电极材料的电化学表征技术 | 第48-50页 |
2.3.1 循环伏安测试(CV) | 第48-49页 |
2.3.2 恒流充放电测试 | 第49页 |
2.3.3 交流阻抗测试(EIS) | 第49-50页 |
第三章 生物质衍生碳材料的制备及其超电容性能研究 | 第50-82页 |
3.1 鱼鳞碳化活化制备氮、磷-共掺杂多孔碳材料 | 第50-60页 |
3.1.1 引言 | 第50-51页 |
3.1.2 实验部分 | 第51-52页 |
3.1.2.1 材料的制备 | 第51页 |
3.1.2.2 材料的物性表征 | 第51页 |
3.1.2.3 电化学性能测试 | 第51-52页 |
3.1.3 结果与讨论 | 第52-59页 |
3.1.3.1 SAC材料的制备与表征 | 第52-56页 |
3.1.3.2 电化学性能研究 | 第56-59页 |
3.1.4 本节小结 | 第59-60页 |
3.2 界面互溶诱导制备介孔壳微孔核复合碳纳米纤维 | 第60-70页 |
3.2.1 引言 | 第60页 |
3.2.2 实验部分 | 第60-62页 |
3.2.2.1 材料的制备 | 第60-61页 |
3.2.2.2 材料的表征 | 第61页 |
3.2.2.3 电化学性能测试 | 第61-62页 |
3.2.3 结果与讨论 | 第62-69页 |
3.2.3.1 材料的制备与表征 | 第62-65页 |
3.2.3.2 电化学性能研究 | 第65-69页 |
3.2.4 本节小结 | 第69-70页 |
3.3 硬模板法制备氮掺杂类石墨烯材料 | 第70-82页 |
3.3.1 引言 | 第70-71页 |
3.3.2 实验部分 | 第71-72页 |
3.3.2.1 材料的制备 | 第71-72页 |
3.3.2.2 材料的结构表征 | 第72页 |
3.3.2.3 电化学性能测试 | 第72页 |
3.3.3 结果与讨论 | 第72-81页 |
3.3.3.1 材料的制备与表征 | 第72-76页 |
3.3.3.2 电化学性能研究 | 第76-81页 |
3.3.4 本节小结 | 第81-82页 |
第四章 熔盐法制备氮掺杂石墨烯材料及其超电容性能研究 | 第82-94页 |
4.1 引言 | 第82-83页 |
4.2 实验部分 | 第83-84页 |
4.2.1 材料的制备 | 第83页 |
4.2.2 材料的表征 | 第83-84页 |
4.2.3 电化学性能测试 | 第84页 |
4.3 结果与讨论 | 第84-93页 |
4.3.1 材料的制备与表征 | 第84-89页 |
4.3.2 电化学性能研究 | 第89-93页 |
4.4 本章小结 | 第93-94页 |
第五章 自模板法诱导制备二维金属有机框架材料及其衍生多孔碳纳米片 | 第94-108页 |
5.1 引言 | 第94-95页 |
5.2 实验部分 | 第95-97页 |
5.2.1 材料的制备 | 第95-96页 |
5.2.2 材料的结构表征 | 第96页 |
5.2.3 电化学性能测试 | 第96-97页 |
5.3 结果与讨论 | 第97-107页 |
5.3.1 二维ZIF材料的制备 | 第97-100页 |
5.3.2 二维ZIF衍生碳材料的制备 | 第100-102页 |
5.3.3 二维ZIF衍生碳材料纳米结构的调控 | 第102-105页 |
5.3.4 电化学性能研究 | 第105-107页 |
5.4 本章小结 | 第107-108页 |
第六章 碳泡沫/有序介孔碳自支撑电极的制备及其在非对称电容器中的应用 | 第108-123页 |
6.1 引言 | 第108-109页 |
6.2 实验部分 | 第109-110页 |
6.2.1 材料的制备 | 第109-110页 |
6.2.2 材料的表征 | 第110页 |
6.2.3 电化学性能测试 | 第110页 |
6.3 结果与讨论 | 第110-122页 |
6.3.1 CF-OMC的制备与表征 | 第110-114页 |
6.3.2 CF-OMC的电化学性能研究 | 第114-115页 |
6.3.3 CF-NiCo_2O_4的制备与表征 | 第115-118页 |
6.3.4 CF-NiCo_2O_4的电化学性能研究 | 第118-120页 |
6.3.5 CF-OMC//CF-NiCo_2O_4非对称电容器的组装与性能研究 | 第120-122页 |
6.4 本章小结 | 第122-123页 |
第七章 分级多孔碳化钛衍生碳材料的制备及其超电容性能研究 | 第123-145页 |
7.1 分级多孔碳化钛衍生碳的制备与电化学性能研究 | 第123-132页 |
7.1.1 引言 | 第123-125页 |
7.1.2 实验部分 | 第125-126页 |
7.1.2.1 材料的制备 | 第125页 |
7.1.2.2 材料的物性表征 | 第125-126页 |
7.1.2.3 电化学性能测试 | 第126页 |
7.1.3 结果与讨论 | 第126-131页 |
7.1.3.1 材料的制备与表征 | 第126-129页 |
7.1.3.2 电化学性能研究 | 第129-131页 |
7.1.4 本节小结 | 第131-132页 |
7.2 碳化物衍生碳/有序介孔碳高密度复合电极的制备及其超电容性能研究 | 第132-145页 |
7.2.1 引言 | 第132页 |
7.2.2 实验部分 | 第132-134页 |
7.2.2.1 材料的制备 | 第132-133页 |
7.2.2.2 材料的物性表征 | 第133-134页 |
7.2.2.3 电化学性能测试 | 第134页 |
7.2.3 结果与讨论 | 第134-144页 |
7.2.3.1 材料的制备与表征 | 第134-138页 |
7.2.3.2 电化学性能研究 | 第138-144页 |
7.2.4 本节小结 | 第144-145页 |
第八章 结论与展望 | 第145-148页 |
8.1 总结 | 第145-146页 |
8.2 主要创新点 | 第146-147页 |
8.3 展望 | 第147-148页 |
参考文献 | 第148-167页 |
致谢 | 第167-168页 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第168-170页 |
攻读博士学位期间发表(录用)论文情况 | 第168-170页 |
攻读博士学位期间发表专利情况 | 第170页 |
攻读博士学位期间获奖情况 | 第170页 |