| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第18-35页 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 | 第18-19页 |
| 1.2 超级电容器简介 | 第19-21页 |
| 1.2.1 超级电容器工作原理 | 第19-20页 |
| 1.2.2 超级电容器特点 | 第20页 |
| 1.2.3 超级电容器的应用 | 第20-21页 |
| 1.3 电化学超级电容器面临的挑战 | 第21页 |
| 1.4 解决方案 | 第21-33页 |
| 1.4.1 全固态超级电容器 | 第22-24页 |
| 1.4.2 柔性化超级电容器 | 第24-26页 |
| 1.4.3 可拉伸超级电容器 | 第26-28页 |
| 1.4.4 一体化超级电容器 | 第28-30页 |
| 1.4.5 刺激响应超级电容器 | 第30-31页 |
| 1.4.6 自修复超级电容器 | 第31-33页 |
| 1.5 现有解决方案存在的问题 | 第33-34页 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 | 第34-35页 |
| 第2章 实验与测试分析方法 | 第35-43页 |
| 2.1 实验材料与仪器 | 第35-36页 |
| 2.1.1 实验材料 | 第35-36页 |
| 2.1.2 实验仪器 | 第36页 |
| 2.2 PVA接枝聚合物的制备 | 第36-37页 |
| 2.2.1 PVA接枝聚丙烯酸(PVA-g-PAA) | 第36-37页 |
| 2.2.2 PVA接枝环氧季铵盐(PVA-g-TMAC) | 第37页 |
| 2.2.3 PVA接枝丁二酸酐(PVA-g-SA) | 第37页 |
| 2.3 自修复电解质水凝胶的制备 | 第37-38页 |
| 2.3.1 PVA-g-PAA/KCl自修复水凝胶电解质制备 | 第37-38页 |
| 2.3.2 PVA-g-TMAC/KCl自修复水凝胶电解质制备 | 第38页 |
| 2.3.3 PVA-g-SA/KCl自修复水凝胶电解质制备 | 第38页 |
| 2.4 电极材料的制备 | 第38-39页 |
| 2.4.1 活性炭膜电极制备 | 第38页 |
| 2.4.2 基于PVA-g-TMAC的自修复电极的制备 | 第38-39页 |
| 2.4.3 基于PVA-g-SA的自修复电极的制备 | 第39页 |
| 2.5 电容器的组装 | 第39页 |
| 2.5.1 基于PVA-g-PAA的自修复电容器组装 | 第39页 |
| 2.5.2 基于PVA-g-TMAC的全修复电容器组装 | 第39页 |
| 2.5.3 基于PVA-g-SA的自修复电容器组装 | 第39页 |
| 2.6 材料的测试与表征 | 第39-43页 |
| 2.6.1 力学拉伸及修复效率测试 | 第39-40页 |
| 2.6.2 电化学性能测试 | 第40页 |
| 2.6.3 元素分析测试 | 第40-41页 |
| 2.6.4 傅里叶红外光谱(FT-IR)测试 | 第41页 |
| 2.6.5 电导率测试 | 第41页 |
| 2.6.6 光学及荧光显微镜表征 | 第41页 |
| 2.6.7 场发射扫描电镜(SEM)测试 | 第41页 |
| 2.6.8 抗冲击测试 | 第41页 |
| 2.6.9 X射线光电子能谱(XPS)测试 | 第41-42页 |
| 2.6.10 羧基含量测定 | 第42-43页 |
| 第3章 自修复电解质的制备及在超级电容器中的应用 | 第43-65页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 PVA-g-PAA自修复水凝胶电解质制备及成分分析 | 第43-46页 |
| 3.2.1 PVA-g-PAA自修复水凝胶电解质制备 | 第43-44页 |
| 3.2.2 PVA-g-PAA酸碱滴定测试 | 第44-45页 |
| 3.2.3 PVA-g-PAA红外光谱分析 | 第45-46页 |
| 3.3 PVA-g-PAA/KCL自修复电解质耐盐及离子电导性能研究 | 第46-49页 |
| 3.3.1 接枝量对凝胶耐盐能力的影响 | 第46-47页 |
| 3.3.2 接枝聚合物浓度对耐盐能力及离子电导率的影响 | 第47-48页 |
| 3.3.3 无机盐类型对凝胶稳定性的影响 | 第48-49页 |
| 3.4 PVA-g-PAA/KCL自修复电解质力学及修复性能研究 | 第49-57页 |
| 3.4.1 PAA接枝量对力学强度和修复效率的影响 | 第49-50页 |
| 3.4.2 硼砂浓度对修复效率的影响 | 第50-52页 |
| 3.4.3 盐浓度对修复效率的影响 | 第52-53页 |
| 3.4.4 PVA-g-PAA/KCl自修复电解质修复效率测试 | 第53-54页 |
| 3.4.5 PVA-g-PAA/KCl自修复电解质修复次数测试 | 第54-55页 |
| 3.4.6 PVA-g-PAA/KCl自修复水凝胶电解质自修复机理研究 | 第55-57页 |
| 3.5 自修复凝胶电解质在非对称电容器中的应用 | 第57-60页 |
| 3.5.1 三维Fe2O3/PPy纳米管阵列电极制备 | 第57-58页 |
| 3.5.2 三维Fe2O3/PPy纳米管阵列电极形貌及成分表征 | 第58页 |
| 3.5.3 固态非对称电容器的电化学性能测试 | 第58-60页 |
| 3.6 可修复电容器修复性能研究 | 第60-62页 |
| 3.6.1 可修复电容器组装及自修复过程介绍 | 第60页 |
| 3.6.2 可修复电容器修复次数对电化学性能的影响 | 第60-62页 |
| 3.6.3 可修复电容器应用 | 第62页 |
| 3.7 可修复电容器裁剪拼接性能研究 | 第62-64页 |
| 3.7.1 可修复电容器裁剪拼接 | 第62-63页 |
| 3.7.2 可修复电容器裁剪拼接前后电化学性能对比 | 第63-64页 |
| 3.8 本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 自修复超级电容器的组装及性能研究 | 第65-90页 |
| 4.1 引言 | 第65-66页 |
| 4.2 PVA-g-TMAC接枝聚合物合成及成分分析 | 第66-68页 |
| 4.2.1 PVA-g-TMAC合成原理 | 第66页 |
| 4.2.2 合成条件对接枝量的影响 | 第66-67页 |
| 4.2.3 X射线光电子能谱和红外光谱表征 | 第67-68页 |
| 4.3 PVA-g-TMAC水凝胶电解质自修复及离子传导性能研究 | 第68-75页 |
| 4.3.1 PVA-g-TMAC水凝胶电解质形貌表征 | 第69页 |
| 4.3.2 PVA-g-TMAC水凝胶电解质修复过程及硼砂用量对修复效率的影响 | 第69-70页 |
| 4.3.3 季铵盐接枝量对聚合物耐盐性的影响 | 第70-71页 |
| 4.3.4 季铵盐接枝量对水凝胶电解质离子传导率的影响 | 第71-72页 |
| 4.3.5 季铵盐接枝量对凝胶电解质力学强度的影响 | 第72-73页 |
| 4.3.6 季铵盐接枝量对凝胶电解质修复效率的影响 | 第73页 |
| 4.3.7 聚合物浓度对水凝胶电解质耐盐能力的影响 | 第73-74页 |
| 4.3.8 盐浓度对水凝胶电解质离子电导率的影响 | 第74-75页 |
| 4.4 电极自修复及导电性能研究 | 第75-80页 |
| 4.4.1 自修复电极形貌表征 | 第75-76页 |
| 4.4.2 活性炭对自修复电极电导率的影响 | 第76-77页 |
| 4.4.3 活性炭对自修复电极拉伸强度和修复性能的影响 | 第77页 |
| 4.4.4 乙炔黑用量对电极导电性能的影响 | 第77-78页 |
| 4.4.5 乙炔黑用量对电极的力学拉伸性能的影响 | 第78-79页 |
| 4.4.6 乙炔黑用量对电极的修复性能的影响 | 第79页 |
| 4.4.7 自修复电极修复效率研究 | 第79-80页 |
| 4.5 电容器自修复与电化学性能研究 | 第80-89页 |
| 4.5.1 自修复电容器形貌表征和电化学性能测试 | 第80-82页 |
| 4.5.2 自修复电容器修复机理讨论 | 第82-83页 |
| 4.5.3 自修复电容器电化学性能自修复研究 | 第83-86页 |
| 4.5.4 自修复电容器耐弯曲性能研究 | 第86-89页 |
| 4.6 本章小结 | 第89-90页 |
| 第5章 抗冲击自修复电容器的设计与性能研究 | 第90-117页 |
| 5.1 引言 | 第90页 |
| 5.2 PVA-g-SA接枝物合成及成分分析 | 第90-93页 |
| 5.2.1 PVA-g-SA合成原理 | 第90-91页 |
| 5.2.2 PVA-g-SA红外分析 | 第91-92页 |
| 5.2.3 PVA-g-SA酸度滴定 | 第92-93页 |
| 5.3 羧基含量对水凝胶电解质的影响 | 第93-96页 |
| 5.3.1 羧基含量对耐盐性的影响 | 第93页 |
| 5.3.2 羧基含量力学强度和修复性能的影响 | 第93-95页 |
| 5.3.3 羧基含量对离子电导率的影响 | 第95-96页 |
| 5.4 钙离子对水凝胶电解质的影响 | 第96-98页 |
| 5.4.1 钙离子浓度对凝胶电解质力学性能的影响 | 第96-97页 |
| 5.4.2 钙离子浓度对凝胶电解质修复性能的影响 | 第97-98页 |
| 5.4.3 钙离子浓度对凝胶电解质离子导通性能的影响 | 第98页 |
| 5.5 氧化石墨烯对复合水凝胶电解质的影响 | 第98-101页 |
| 5.5.1 氧化石墨烯对凝胶电解质力学性能的影响： | 第98-99页 |
| 5.5.2 氧化石墨烯对凝胶电解质离子电导率的影响： | 第99-100页 |
| 5.5.3 氧化石墨烯复合水凝胶电解质修复性能研究 | 第100-101页 |
| 5.6 抗冲击自修复水凝胶电解质性能研究 | 第101-109页 |
| 5.6.1 复合水凝胶电解质形貌表征 | 第101-102页 |
| 5.6.2 冲击及修复过程对水凝胶电解质离子电导率的影响 | 第102-103页 |
| 5.6.3 水凝胶电解质抗冲击-自修复过程及影响因素 | 第103-107页 |
| 5.6.4 氧化石墨烯、钙离子增强凝胶机理研究 | 第107-109页 |
| 5.7 抗冲击自修复电极性能研究 | 第109-112页 |
| 5.7.1 电极形貌表征 | 第109-110页 |
| 5.7.2 乙炔黑用量对电极修复性能和导电性能的影响 | 第110-111页 |
| 5.7.3 冲击过程对电极电导率的影响 | 第111-112页 |
| 5.8 电容器抗冲击性能研究 | 第112-116页 |
| 5.8.1 抗冲击电容器形貌形貌表征 | 第112-113页 |
| 5.8.2 冲击强度对电容器电化学性能的影响 | 第113-114页 |
| 5.8.3 冲击次数对电容器电化学性能的影响 | 第114-115页 |
| 5.8.4 冲击-修复前后电容器电化学性能变化情况 | 第115-116页 |
| 5.9 本章小结 | 第116-117页 |
| 结论 | 第117-118页 |
| 创新性成果 | 第118页 |
| 展望 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-132页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第132-134页 |
| 致谢 | 第134-135页 |
| 个人简历 | 第135页 |
