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磷腈前驱体制备的杂原子掺杂的多孔碳材料及其电化学性能研究

学位论文数据集第4-5页
摘要第5-8页
ABSTRACT第8-12页
第一章 绪论第22-40页
    1.1 超级电容器第22-30页
        1.1.1 电极材料第25-28页
            1.1.1.1 活性碳电极第26页
            1.1.1.2 碳气凝胶和干凝胶电极第26-27页
            1.1.1.3 碳纳米管电极第27页
            1.1.1.4 介孔碳材料电极第27-28页
        1.1.2 电解质第28-30页
            1.1.2.1 水系电解质第29页
            1.1.2.2 有机系电解质第29-30页
            1.1.2.3 离子液体电解质第30页
            1.1.2.4 固体电解质第30页
    1.2 氧还原催化剂第30-32页
        1.2.1 燃料电池中的应用(4e)第31页
        1.2.2 制备过氧化氢(2e)第31-32页
    1.3 杂原子掺杂的碳材料第32-35页
        1.3.1 外部掺杂技术第32-33页
            1.3.1.1 杂原子化合物共混同步碳化外部掺杂技术第33页
            1.3.1.2 既得碳材料后处理外部掺杂技术第33页
        1.3.2 原位自掺杂技术第33-35页
            1.3.2.1 生物质材料原位自掺杂技术第33-34页
            1.3.2.2 合成高分子原位自掺杂技术第34-35页
    1.4 聚磷腈材料在能源领域中的应用第35-37页
        1.4.1 碳材料的氮磷杂原子源第35页
        1.4.2 原位制备自掺杂碳材料第35-36页
        1.4.3 固体聚合物电解质第36-37页
    1.5 碳材料与金属、金属氧/硫化物化物复合材料第37-38页
    1.6 本论文研究的价值意义第38页
    1.7 本论文研究的创新与尝试第38-40页
第二章 苯氧基聚磷腈前驱体制备的杂原子掺杂多孔碳材料及其电化学性能研究第40-54页
    2.1 引言第40页
    2.2 实验部分第40-44页
        2.2.1 试剂处理及表征仪器设备第40-42页
        2.2.2 苯氧基聚磷腈的制备第42页
        2.2.3 杂原子掺杂多孔碳材料的制备第42-43页
        2.2.4 电化学测试第43-44页
    2.3 结果与讨论部分第44-51页
        2.3.1 活化过程对碳材料结构的影响第44-48页
        2.3.2 碳化温度对碳材料电容性能的影响第48-51页
    2.4 总结第51-54页
第三章 丁香酚氧基环磷腈自交联制备的杂原子掺杂介孔碳材料及其电化学性能研究第54-94页
    3.1 引言第54-55页
    3.2 实验部分第55-60页
        3.2.1 试剂处理及表征仪器设备第55-56页
        3.2.2 丁香酚氧基环磷腈前驱体的制备第56页
        3.2.3 介孔碳材料的制备第56-58页
        3.2.4 超级电容器的性能测试第58-59页
        3.2.5 碳布空白样品的电容性能第59页
        3.2.6 氧还原性能测试第59-60页
    3.3 结果与讨论第60-92页
        3.3.1 碳化气氛对碳材料结构与性能的影响第60-69页
            3.3.1.1 碳化气氛对制备的碳材料的结构的影响第60-63页
            3.3.1.2 碳化气氛对制备的碳材料的电容器性能的影响第63-67页
            3.3.1.3 碳化气氛对制备的碳材料的氧还原性能的影响第67-69页
        3.3.2 升温速率对所制备的碳材料结构和性能的影响第69-74页
            3.3.2.1 升温速率对制备的碳材料的结构的影响第69-71页
            3.3.2.2 升温速率对制备的碳材料的电容器性能的影响第71-72页
            3.3.2.3 升温速率对制备的碳材料的氧还原性能的影响第72-74页
        3.3.3 Ar碳化气氛中碳化温度对碳材料结构和性能的影响第74-78页
            3.3.3.1 Ar碳化气氛中碳化温度对制备的碳材料的结构的影响第74-75页
            3.3.3.2 Ar碳化气氛中碳化温度对制备的碳材料的电容器性能的影响第75-76页
            3.3.3.3 Ar碳化气氛中碳化温度对制备的碳材料的氧还原性能的影响第76-78页
        3.3.4 H_2/Ar碳化气氛下碳化温度对碳材料结构和性能的影响第78-84页
            3.3.4.1 H_2/Ar碳化气氛下碳化温度对碳材料的结构的影响第78-80页
            3.3.4.2 H_2/Ar碳化气氛下碳化温度对碳材料的电容器性能的影响第80-82页
            3.3.4.3 H_2/Ar碳化气氛下碳化温度对碳材料的氧还原性能的影响第82-84页
        3.3.5 制孔剂含量对碳材料结构和性能的影响第84-89页
            3.3.5.1 制孔剂含量对碳材料的结构的影响第84-85页
            3.3.5.2 制孔剂含量对碳材料的电容器性能的影响第85-88页
            3.3.5.3 制孔剂含量对碳材料的氧还原性能的影响第88-89页
        3.3.6 MC-m-1000H超级电容器电极材料在离子液体电解液中应用研究第89-92页
    3.4 总结第92-94页
第四章 交联型芳氧基聚磷腈制备的多级孔结构碳材料及电化学性能研究第94-112页
    4.1 引言第94页
    4.2 实验部分第94-99页
        4.2.1 试剂处理及表征仪器设备第94-96页
        4.2.2 芳氧基聚磷腈前驱体的制备第96页
        4.2.3 芳氧基聚磷腈的硫化交联反应第96-97页
        4.2.4 芳氧基聚磷腈基多孔碳材料的制备第97页
        4.2.5 超级电容器的性能测试第97-98页
        4.2.6 氧还原性能测试第98-99页
        4.2.7 过氧化氢的累积测试第99页
    4.3 结果与讨论第99-111页
        4.3.1 交联型芳氧基聚磷腈基多孔碳材料的结构性能研究第99-102页
        4.3.2 交联型芳氧基聚磷腈基多孔碳材料的电容器性能研究第102-107页
        4.3.3 交联型芳氧基聚磷腈基多孔碳材料的氧还原性能研究第107-111页
    4.4 总结第111-112页
第五章 聚磷腈复合微球与聚酰亚胺复合微球的制备探索研究第112-130页
    5.1 引言第112页
    5.2 实验部分第112-115页
        5.2.1 聚磷腈复合微球的制备第112-114页
            5.2.1.1 试剂处理及表征仪器设备第112-113页
            5.2.1.2 苯氧基聚磷腈微球的制备第113页
            5.2.1.3 苯氧基聚磷腈@银复合微球的制备第113-114页
        5.2.2 聚酰亚胺复合微球的制备第114-115页
            5.2.2.1 试剂处理及表征仪器设备第114页
            5.2.2.2 聚酰亚胺复合微球的制备第114-115页
    5.3 结果与讨论第115-127页
        5.3.1 聚磷腈复合微球的制备研究第115-119页
            5.3.1.1 胶液浓度第115-116页
            5.3.1.2 表面活性剂浓度第116-118页
            5.3.1.3 胶液与表面活性剂溶液的比例第118页
            5.3.1.4 搅拌速度第118-119页
        5.3.2 聚磷腈微球成碳性能研究第119-120页
        5.3.3 苯氧基聚磷腈@银复合微球第120-122页
        5.3.4 聚酰亚胺微球表面复合金属、金属氧化物及硫化物的探索研究第122-127页
            5.3.4.1 聚酰亚胺@金属复合微球第123页
            5.3.4.2 聚酰亚胺@金属氧化物复合微球第123-125页
            5.3.4.3 聚酰亚胺@金属硫化物复合微球第125-127页
    5.4 总结第127-130页
第六章 结论第130-132页
参考文献第132-148页
致谢第148-150页
研究成果及发表的学术论文第150-152页
作者和导师简介第152页

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