| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-13页 |
| 第一章 绪论 | 第25-43页 |
| 1.1 前言 | 第25页 |
| 1.2 常见储能设备介绍 | 第25-27页 |
| 1.2.1 超级电容器 | 第25-26页 |
| 1.2.2 锂离子二次电池 | 第26-27页 |
| 1.3 常见储能炭材料的介绍 | 第27-30页 |
| 1.3.1 碳纳米管 | 第27页 |
| 1.3.2 多孔炭 | 第27-29页 |
| 1.3.3 石墨烯及其复合材料 | 第29-30页 |
| 1.4 提高炭材料储能性能的方法 | 第30-32页 |
| 1.4.1 优化电极材料结构 | 第30页 |
| 1.4.2 引入赝电容 | 第30-32页 |
| 1.5 掺杂炭材料 | 第32-36页 |
| 1.5.1 氮掺杂炭材料 | 第32-34页 |
| 1.5.2 氧掺杂炭材料 | 第34-35页 |
| 1.5.3 多原子掺杂炭材料 | 第35-36页 |
| 1.6 聚苯胺基炭材料 | 第36-40页 |
| 1.6.1 聚苯胺的介绍 | 第36-37页 |
| 1.6.2 聚苯胺作为前驱体制备炭材料 | 第37-39页 |
| 1.6.3 聚苯胺复合材料 | 第39-40页 |
| 1.7 本课题的选题依据和主要研究内容 | 第40-43页 |
| 1.7.1 选题的目的和意义 | 第40-41页 |
| 1.7.2 主要研究内容 | 第41-43页 |
| 第二章 实验与表征方法 | 第43-55页 |
| 2.1 研究方案 | 第43页 |
| 2.2 本实验所涉及的原料及试剂 | 第43-46页 |
| 2.2.1 化学试剂 | 第43-44页 |
| 2.2.2 制备电极所用原料 | 第44页 |
| 2.2.3 组装三电极超级电容器所用材料 | 第44-45页 |
| 2.2.4 组装锂离子二次电池所用材料 | 第45页 |
| 2.2.5 所使用的其他其它试剂 | 第45-46页 |
| 2.3 实验设备 | 第46-47页 |
| 2.3.1 材料制备所使用的设备 | 第46页 |
| 2.3.2 材料性能表征仪器 | 第46-47页 |
| 2.4 实验方法 | 第47-50页 |
| 2.4.1 多孔碳纳米管的制备方法 | 第47页 |
| 2.4.2 杂原子掺杂炭球的制备方法 | 第47-48页 |
| 2.4.3 多孔空心纳米炭球的制备方法 | 第48页 |
| 2.4.4 聚苯胺/多孔空心炭球复合材料的制备 | 第48-49页 |
| 2.4.5 聚苯胺/石墨烯复合材料的制备 | 第49-50页 |
| 2.5 测试表征方法 | 第50-51页 |
| 2.5.1 场发射扫描电子显微镜(FESEM) | 第50页 |
| 2.5.2 透射电子显微镜(TEM) | 第50页 |
| 2.5.3 傅立叶变换红外光谱分析(FT-IR) | 第50-51页 |
| 2.5.4 X射线衍射分析(XRD) | 第51页 |
| 2.5.5 比表面积和孔分布测试Brunauer-Emmett-Teller(BET) | 第51页 |
| 2.5.6 热重-示差扫描热分析(TG-DSC) | 第51页 |
| 2.5.7 X射线光电子能谱(XPS) | 第51页 |
| 2.6 电储能性能测试 | 第51-55页 |
| 2.6.1 模拟三电极超级电容器及半电池组装 | 第51-52页 |
| 2.6.2 恒流充放电测试 | 第52-53页 |
| 2.6.3 循环伏安测试 | 第53-54页 |
| 2.6.4 交流阻抗测试 | 第54-55页 |
| 第三章 多孔聚苯胺基碳纳米管的制备及电化学性能研究 | 第55-79页 |
| 3.1 引言 | 第55-56页 |
| 3.2 多孔聚苯胺基碳纳米管的制备 | 第56页 |
| 3.2.1 聚苯胺基碳纳米管的制备 | 第56页 |
| 3.2.2 多孔聚苯胺基碳纳米管的制备 | 第56页 |
| 3.3 多孔聚苯胺基碳纳米管的形貌和结构 | 第56-63页 |
| 3.3.1 聚苯胺纳米管的形貌 | 第56-57页 |
| 3.3.2 活化温度对ACNTs形貌影响 | 第57-59页 |
| 3.3.3 活化温度对ACNTs结构的影响 | 第59-63页 |
| 3.4 活化温度对ACNTs电化学性能影响 | 第63-67页 |
| 3.4.1 ACNTs的循环伏安测试 | 第63-64页 |
| 3.4.2 ACNTs的恒流充放电测试 | 第64-66页 |
| 3.4.3 ACNTs的交流阻抗测试 | 第66-67页 |
| 3.5 还原处理探究含氧官能团的影响 | 第67-73页 |
| 3.5.1 还原处理对ACNTs-700形貌的影响 | 第67-68页 |
| 3.5.2 还原处理对ACNTs-700晶型的影响 | 第68-69页 |
| 3.5.3 还原处理对ACNTs-700孔结构的影响 | 第69-70页 |
| 3.5.4 还原处理对ACNTs表面官能团的影响 | 第70-73页 |
| 3.6 含氧官能团对ACNTs-700电化学性能的影响 | 第73-77页 |
| 3.6.1 循环伏安测试 | 第73-74页 |
| 3.6.2 恒流充放电测试 | 第74-76页 |
| 3.6.3 交流阻抗测试 | 第76-77页 |
| 3.7 小结 | 第77-79页 |
| 第四章 杂原子掺杂炭球的制备及电化学性能研究 | 第79-99页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 杂原子炭微球的制备 | 第79-80页 |
| 4.2.1 聚苯胺微球的制备 | 第79-80页 |
| 4.2.2 杂原子掺杂炭微球的制备 | 第80页 |
| 4.3 杂原子掺杂炭微球的形貌和结构 | 第80-86页 |
| 4.3.1 反应时间对聚苯胺微球形貌的影响 | 第80-82页 |
| 4.3.2 炭化温度对HCSs形貌的影响 | 第82-83页 |
| 4.3.3 炭化温度对HCSs官能团的影响 | 第83-85页 |
| 4.3.4 炭化温度对HCSs孔结构的影响 | 第85-86页 |
| 4.4 炭化温度对HCSs电化学性能的影响 | 第86-90页 |
| 4.4.1 循环伏安测试 | 第86-88页 |
| 4.4.2 恒流充放电测试 | 第88-90页 |
| 4.5 杂原子掺杂空心纳米炭球的制备 | 第90-91页 |
| 4.5.1 聚苯胺空心纳米球的制备 | 第90页 |
| 4.5.2 聚苯胺基空心纳米炭球的制备 | 第90-91页 |
| 4.6 聚苯胺基空心纳米炭球的形貌和结构 | 第91-96页 |
| 4.6.1 聚苯胺空心纳米球的形貌 | 第91页 |
| 4.6.2 炭化温度对HHCSs形貌的影响 | 第91-93页 |
| 4.6.3 炭化温度对HHCSs官能团的影响 | 第93-95页 |
| 4.6.4 炭化温度对HHCSs孔结构的影响 | 第95-96页 |
| 4.7 炭化温度对HHCSs电化学性能的影响 | 第96-97页 |
| 4.8 小结 | 第97-99页 |
| 第五章 多孔空心纳米炭球的制备及电化学性能研究 | 第99-115页 |
| 5.1 引言 | 第99页 |
| 5.2 多孔聚苯胺基空心纳米炭球的制备 | 第99-100页 |
| 5.3 多孔聚苯胺基空心纳米炭球的形貌和结构 | 第100-106页 |
| 5.3.1 活化温度对PHCSs形貌的影响 | 第100-101页 |
| 5.3.2 活化温度对PHCSs晶型的影响 | 第101-102页 |
| 5.3.3 活化温度对PHCSs孔结构的影响 | 第102-104页 |
| 5.3.4 活化温度对PHCSs官能团的影响 | 第104-106页 |
| 5.4 多孔聚苯胺基中空炭纳米球的电化学性能 | 第106-113页 |
| 5.4.1 PHCSs的超级电容器应用 | 第107-110页 |
| 5.4.2 PHCSs的储锂应用 | 第110-113页 |
| 5.5 小结 | 第113-115页 |
| 第六章 聚苯胺/多孔空心炭球复合材料的制备及电化学性能研究 | 第115-131页 |
| 6.1 引言 | 第115页 |
| 6.2 聚苯胺/多孔空心炭球的制备 | 第115-116页 |
| 6.2.1 聚苯胺的制备 | 第115-116页 |
| 6.2.2 聚苯胺/多孔空心炭球的制备 | 第116页 |
| 6.3 聚苯胺/多孔空心炭球的形貌和结构 | 第116-119页 |
| 6.3.1 聚苯胺/多孔空心炭球的形貌 | 第116-117页 |
| 6.3.2 聚苯胺/多孔空心炭球的结构 | 第117-119页 |
| 6.4 聚苯胺/多孔空心炭球的电化学性能研究 | 第119-123页 |
| 6.4.1 循环伏安测试 | 第120-121页 |
| 6.4.2 恒流充放电测试 | 第121-123页 |
| 6.5 聚苯胺的负载量对复合材料性能的影响 | 第123-129页 |
| 6.5.1 聚苯胺的负载量对复合材料形貌的影响 | 第123-126页 |
| 6.5.2 聚苯胺的负载量对复合材料结构的影响 | 第126-127页 |
| 6.5.3 聚苯胺的负载量对复合材料电化学性能的影响 | 第127-129页 |
| 6.6 小结 | 第129-131页 |
| 第七章 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究 | 第131-143页 |
| 7.1 引言 | 第131页 |
| 7.2 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的制备 | 第131-132页 |
| 7.2.1 石墨烯的制备 | 第131-132页 |
| 7.2.2 聚苯胺/石墨烯复合材料的制备 | 第132页 |
| 7.3 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的形貌和结构 | 第132-136页 |
| 7.3.1 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的形貌 | 第132-134页 |
| 7.3.2 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的形貌形成 | 第134-135页 |
| 7.3.3 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的结构 | 第135-136页 |
| 7.4 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的电化学性能 | 第136-141页 |
| 7.4.1 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的循环伏安测试 | 第136-138页 |
| 7.4.2 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的恒流充放电测试 | 第138-140页 |
| 7.4.3 球形聚苯胺/石墨烯复合材料的交流阻抗测试 | 第140-141页 |
| 7.5 不同负载量的聚苯胺对复合材料电化学性能的影响 | 第141-142页 |
| 7.6 小结 | 第142-143页 |
| 第八章 结论 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-161页 |
| 致谢 | 第161-163页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第163-165页 |
| 作者和导师简介 | 第165-167页 |
| 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 | 第167-168页 |
