| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-27页 |
| 1.1 课题背景 | 第14页 |
| 1.2 超级电容器简介 | 第14-17页 |
| 1.2.1 超级电容器工作原理 | 第14-15页 |
| 1.2.2 超级电容器的结构 | 第15-16页 |
| 1.2.3 超级电容器的特点 | 第16-17页 |
| 1.2.4 超级电容器的性能指标 | 第17页 |
| 1.3 碳基电极材料在超级电容器中的应用 | 第17-21页 |
| 1.3.1 活性炭 | 第17-18页 |
| 1.3.2 碳纳米管 | 第18页 |
| 1.3.3 石墨烯 | 第18-19页 |
| 1.3.4 多孔碳 | 第19-20页 |
| 1.3.5 碳微球 | 第20-21页 |
| 1.4 碳基材料超级电容性能的影响因素 | 第21-25页 |
| 1.4.1 比表面积 | 第21页 |
| 1.4.2 孔径分布 | 第21页 |
| 1.4.3 杂原子掺杂 | 第21-23页 |
| 1.4.4 材料密度 | 第23-25页 |
| 1.5 本论文的选题依据、研究思路和主要内容 | 第25-27页 |
| 第2章 实验材料与表征方法 | 第27-33页 |
| 2.1 实验试剂及材料、仪器 | 第27-29页 |
| 2.1.1 试剂及材料 | 第27-28页 |
| 2.1.2 实验仪器 | 第28-29页 |
| 2.2 样品的制备工艺 | 第29页 |
| 2.3 材料的表征 | 第29-30页 |
| 2.3.1 X射线衍射（XRD）表征 | 第29页 |
| 2.3.2 比表面积和孔径分布测试（BET） | 第29页 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜测试（SEM） | 第29-30页 |
| 2.3.4 透射电镜测试（TEM） | 第30页 |
| 2.3.5 激光拉曼光谱测试（Raman） | 第30页 |
| 2.3.6 红外光谱测试（FTIR） | 第30页 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱测试（XPS） | 第30页 |
| 2.4 材料的电化学性能测试 | 第30-33页 |
| 2.4.1 工作电极的制备 | 第30-31页 |
| 2.4.2 超级电容器的组装 | 第31页 |
| 2.4.3 循环伏安测试 | 第31页 |
| 2.4.4 充放电测试 | 第31-32页 |
| 2.4.5 交流阻抗的测试 | 第32-33页 |
| 第3章 硼碳氮纳米管的制备及超级电容器性能研究 | 第33-45页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 材料的制备方法 | 第33-34页 |
| 3.2.1 碳纳米管的制备 | 第33-34页 |
| 3.2.2 硼碳氮纳米管的制备 | 第34页 |
| 3.2.3 高度定向型硼碳氮纳米管的制备 | 第34页 |
| 3.3 碳纳米管的表征与分析 | 第34-35页 |
| 3.3.1 碳纳米管的TEM和EDS分析 | 第34-35页 |
| 3.4 BCN纳米管的表征与分析 | 第35-36页 |
| 3.4.1 BCN纳米管的SEM和TEM分析 | 第35页 |
| 3.4.2 BCN纳米管的EDS分析 | 第35-36页 |
| 3.4.3 BCN纳米管的FTIR分析 | 第36页 |
| 3.5 高度定向型BCN纳米管的表征与分析 | 第36-41页 |
| 3.5.1 高度定向型BCN纳米管的SEM分析 | 第36-37页 |
| 3.5.2 高度定向型BCN纳米管的HRTEM和SAED分析 | 第37-38页 |
| 3.5.3 高度定向型BCN纳米管的XRD分析 | 第38-39页 |
| 3.5.4 高度定向型BCN纳米管的EELS分析 | 第39页 |
| 3.5.5 高度定向型BCN纳米管的FTIR分析 | 第39-40页 |
| 3.5.6 高度定向型BCN纳米管的XPS分析 | 第40-41页 |
| 3.6 碳基材料的超级电容器性能测试 | 第41-43页 |
| 3.6.1 材料的循环伏安测试 | 第41-42页 |
| 3.6.2 材料的充放电测试 | 第42-43页 |
| 3.6.3 材料的稳定性测试 | 第43页 |
| 3.7 本章小结 | 第43-45页 |
| 第4章 高密度碳微球的制备及超级电容器性能的研究 | 第45-67页 |
| 4.1 引言 | 第45-46页 |
| 4.2 材料的制备方法 | 第46页 |
| 4.2.1 碳微球的制备 | 第46页 |
| 4.2.2 氮掺杂碳微球的制备 | 第46页 |
| 4.2.3 氮、氟共掺碳微球的制备 | 第46页 |
| 4.3 碳微球的表征与分析 | 第46-47页 |
| 4.3.1 碳微球的TEM和EDS分析 | 第46-47页 |
| 4.4 氮掺杂碳微球的表征与分析 | 第47-50页 |
| 4.4.1 氮掺杂碳微球的形貌和EDS分析 | 第47-48页 |
| 4.4.2 氮掺杂碳微球的XRD和拉曼分析 | 第48-49页 |
| 4.4.3 氮掺杂碳微球的XPS分析 | 第49-50页 |
| 4.5 氮、氟共掺碳微球的表征与分析 | 第50-55页 |
| 4.5.1 氮、氟共掺碳微球的SEM分析 | 第50-51页 |
| 4.5.2 氮、氟共掺碳微球的TEM和EDS分析 | 第51-52页 |
| 4.5.3 氮、氟共掺碳微球的XRD和拉曼分析 | 第52-53页 |
| 4.5.4 氮、氟共掺碳微球的XPS分析 | 第53-54页 |
| 4.5.5 氮、氟共掺碳微球的BET分析 | 第54-55页 |
| 4.6 碳基材料的超级电容器性能的分析 | 第55-65页 |
| 4.6.1 碳基材料在碱性条件下的性能分析 | 第55-58页 |
| 4.6.2 碳基材料在酸性条件下的性能分析 | 第58-61页 |
| 4.6.3 碳基材料电化学机理的分析 | 第61-65页 |
| 4.7 本章小结 | 第65-67页 |
| 第5章 多孔碳氮微球的制备及超级电容器性能的研究 | 第67-85页 |
| 5.1 引言 | 第67-68页 |
| 5.2 材料的制备方法 | 第68-69页 |
| 5.2.1 氮掺杂碳微球的制备 | 第68页 |
| 5.2.2 改性氮掺杂碳微球的制备 | 第68-69页 |
| 5.3 改性氮掺杂碳微球表征与分析 | 第69-74页 |
| 5.3.1 改性氮掺杂碳微球的SEM分析 | 第69-71页 |
| 5.3.2 改性氮掺杂碳微球的XRD和拉曼分析 | 第71页 |
| 5.3.3 改性氮掺杂碳微球的XPS分析 | 第71-73页 |
| 5.3.4 改性氮掺杂碳微球的BET和孔径分析 | 第73-74页 |
| 5.4 碳基材料的超级电容器性能的分析 | 第74-83页 |
| 5.4.1 材料的循环伏安测试 | 第74-75页 |
| 5.4.2 材料的充放电测试 | 第75-76页 |
| 5.4.3 材料的倍率性测试 | 第76-77页 |
| 5.4.4 材料的电化学阻抗测试 | 第77-78页 |
| 5.4.5 材料的质量比电容和体积比电容的关系 | 第78-82页 |
| 5.4.6 材料的负载量和稳定性测试 | 第82页 |
| 5.4.7 材料的能量密度和功率密度测试 | 第82-83页 |
| 5.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 第6章 碳氮材料的低成本制备及超级电容器性能的研究 | 第85-94页 |
| 6.1 引言 | 第85-86页 |
| 6.2 材料的制备方法 | 第86页 |
| 6.2.1 活性炭的制备 | 第86页 |
| 6.2.2 碳氮材料的制备 | 第86页 |
| 6.3 碳氮材料的表征与分析 | 第86-90页 |
| 6.3.1 碳氮材料的SEM和EDS分析 | 第86-88页 |
| 6.3.2 碳氮材料的XRD和拉曼分析 | 第88页 |
| 6.3.3 碳氮材料的XPS分析 | 第88-89页 |
| 6.3.4 碳氮材料的BET和孔径分析 | 第89-90页 |
| 6.4 碳氮材料的超级电容器性能的分析 | 第90-93页 |
| 6.4.1 材料的循环伏安测试 | 第90页 |
| 6.4.2 材料的充放电测试 | 第90-91页 |
| 6.4.3 材料的倍率性测试 | 第91-92页 |
| 6.4.4 材料的稳定性测试 | 第92-93页 |
| 6.5 本章小结 | 第93-94页 |
| 结论 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-107页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第107-109页 |
| 致谢 | 第109页 |