摘要 | 第1-7页 |
ABSTRACT | 第7-10页 |
目录 | 第10-16页 |
第一章 文献综述 | 第16-58页 |
1.1 引言 | 第16-17页 |
1.2 纳米碳管与纳米碳纤维 | 第17-23页 |
1.2.1 定义 | 第17-18页 |
1.2.2 性能 | 第18-20页 |
1.2.2.1 力学性能 | 第18-19页 |
1.2.2.2 电学性能 | 第19页 |
1.2.2.3 热学性能 | 第19-20页 |
1.2.3 应用 | 第20-23页 |
1.2.3.1 力学性能应用及复合材料 | 第20-21页 |
1.2.3.2 场发射性能应用 | 第21-22页 |
1.2.3.3 电磁性能应用及电子器件 | 第22-23页 |
1.3 制备进展 | 第23-26页 |
1.3.1 纳米碳管的制备 | 第23-25页 |
1.3.1.1 电弧放电法 | 第23-24页 |
1.3.1.2 激光蒸发法 | 第24-25页 |
1.3.1.3 化学气相沉积法(CVD) | 第25页 |
1.3.2 纳米碳纤维的制备 | 第25-26页 |
1.3.2.1 基体法 | 第25页 |
1.3.2.2 喷淋法 | 第25-26页 |
1.3.2.3 气相流动催化法 | 第26页 |
1.4 储氢研究概况 | 第26-36页 |
1.4.1 氢能及其储存 | 第26-29页 |
1.4.2 纳米碳管储氢研究进展 | 第29-34页 |
1.4.2.1 实验研究结果 | 第29-32页 |
1.4.2.2 理论研究 | 第32-34页 |
1.4.3 纳米碳纤维储氢进展 | 第34-36页 |
1.5 储锂研究概况 | 第36-41页 |
1.5.1 锂离子电池 | 第36-37页 |
1.5.1.1 锂离子电池的工作原理 | 第36-37页 |
1.5.1.2 锂离子电池碳负极材料 | 第37页 |
1.5.2 纳米碳管储锂进展 | 第37-40页 |
1.5.3 纳米碳纤维储锂进展 | 第40-41页 |
1.6 超级电容器研究概况 | 第41-45页 |
1.6.1 超级电容器 | 第41-43页 |
1.6.1.1 超级电容器工作原理 | 第41-42页 |
1.6.1.2 超级电容器电极材料 | 第42-43页 |
1.6.2 纳米碳管超级电容器研究进展 | 第43-44页 |
1.6.3 纳米碳纤维超级电容器研究进展 | 第44-45页 |
1.7 本论文研究内容及意义 | 第45-46页 |
参考文献 | 第46-58页 |
第二章 纳米碳纤维的制备与表征 | 第58-76页 |
2.1 引言 | 第58-59页 |
2.2 纳米碳纤维的制备 | 第59-60页 |
2.2.1 实验方法 | 第59页 |
2.2.2 表征方法 | 第59-60页 |
2.3 结果与讨论 | 第60-74页 |
2.3.1 纳米碳纤维的TEM、XRD及Rarnan表征 | 第60-62页 |
2.3.2 纳米碳纤维制备工艺的优化 | 第62-72页 |
2.3.2.1 生长温度的优化及其对产物的影响 | 第62-64页 |
2.3.2.2 氢气的作用及氢气还原时间的优化 | 第64-68页 |
2.3.2.3 生长时间的优化及其对产物的影响 | 第68-70页 |
2.3.2.4 气体流量的优化及其对产物的影响 | 第70-72页 |
2.3.3 纳米碳纤维的生长机理 | 第72-74页 |
2.4 本章小结 | 第74页 |
参考文献 | 第74-76页 |
第三章 多壁纳米碳管的储氢性能 | 第76-96页 |
3.1 引言 | 第76-77页 |
3.2 多壁纳米碳管的制备 | 第77-81页 |
3.2.1 实验 | 第77页 |
3.2.2 TEM表征 | 第77-78页 |
3.2.3 XRD表征 | 第78-79页 |
3.2.4 Raman表征 | 第79-81页 |
3.3 多壁纳米碳管的预处理 | 第81-84页 |
3.3.1 纳米碳管的纯化 | 第81-82页 |
3.3.2 纳米碳管的球磨 | 第82-83页 |
3.3.3 纳米碳管的热处理 | 第83页 |
3.3.4 纳米碳管的掺杂 | 第83-84页 |
3.4 多壁纳米碳管的储氢性能 | 第84-92页 |
3.4.1 固体吸氢测试方法简介 | 第84-85页 |
3.4.2 实验设备简介 | 第85-86页 |
3.4.3 测试系统的空容标定 | 第86页 |
3.4.4 实验过程和结果计算 | 第86-87页 |
3.4.5 结果与讨论 | 第87-92页 |
3.5 本章小结 | 第92-93页 |
参考文献 | 第93-96页 |
第四章 鱼骨状纳米碳纤维储氢性能研究 | 第96-111页 |
4.1 引言 | 第96-97页 |
4.2 纳米碳纤维预处理 | 第97-100页 |
4.2.1 酸浸泡处理 | 第97-98页 |
4.2.2 酸搅拌处理 | 第98-99页 |
4.2.3 球磨处理 | 第99-100页 |
4.2.4 热处理 | 第100页 |
4.3 纳米碳纤维储氢 | 第100-102页 |
4.4 预处理方式对样品储氢性能的影响 | 第102-108页 |
4.4.1 未处理样品的储氢性能 | 第102页 |
4.4.2 预处理样品的储氢性能 | 第102-108页 |
4.5 本章小结 | 第108-109页 |
参考文献 | 第109-111页 |
第五章 多壁纳米碳管储锂性能研究 | 第111-139页 |
5.1 引言 | 第111-112页 |
5.2 多壁纳米碳管束的制备与表征 | 第112-115页 |
5.2.1 纳米碳管束的制备和提纯 | 第112页 |
5.2.2 TEM及SEM表征 | 第112-113页 |
5.2.3 XRD表征 | 第113页 |
5.2.4 TGA表征 | 第113-115页 |
5.3 多壁纳米碳管的预处理 | 第115-121页 |
5.3.1 空气氧化处理 | 第115-117页 |
5.3.2 球磨处理 | 第117页 |
5.3.3 氢氧化锂高温碱处理 | 第117-118页 |
5.3.4 混酸超声处理 | 第118-119页 |
5.3.5 硝酸回流处理 | 第119-121页 |
5.4 多壁纳米碳管束储锂性能 | 第121-137页 |
5.4.1 实验器材简介 | 第121-122页 |
5.4.1.1 手套箱 | 第121页 |
5.4.1.2 测试仪 | 第121-122页 |
5.4.1.3 模拟电池 | 第122页 |
5.4.1.4 其它材料 | 第122页 |
5.4.2 实验过程和结果计算 | 第122-123页 |
5.4.2.1 实验过程 | 第122-123页 |
5.4.2.2 结果计算 | 第123页 |
5.4.3 结果与讨论 | 第123-134页 |
5.4.3.1 纯化后多壁纳米碳管的储锂性能 | 第123-126页 |
5.4.3.2 空气氧化碳管的储锂性能 | 第126-127页 |
5.4.3.3 球磨碳管的储锂性能 | 第127-129页 |
5.4.3.4 碱处理碳管的储锂性能 | 第129-130页 |
5.4.3.5 混酸超声碳管的储锂性能 | 第130-131页 |
5.4.3.6 硝酸回流碳管的储锂性能 | 第131-134页 |
5.4.4 纳米碳管嵌脱锂容量模型 | 第134-137页 |
5.4.4.1 不可逆容量及SEI膜 | 第134页 |
5.4.4.2 可逆嵌锂容量模型 | 第134-137页 |
5.5 本章小结 | 第137-138页 |
参考文献 | 第138-139页 |
第六章 鱼骨状纳米碳纤维储锂性能研究 | 第139-162页 |
6.1 引言 | 第139页 |
6.2 纳米碳纤维的预处理 | 第139-144页 |
6.2.1 硝酸回流处理 | 第140-141页 |
6.2.2 退火热处理 | 第141-143页 |
6.2.3 硝酸浸泡并退火热处理 | 第143-144页 |
6.3 鱼骨状纳米碳纤维储锂性能 | 第144-160页 |
6.3.1 实验过程与计算 | 第144-146页 |
6.3.2 纳米碳纤维粗产物的储锂性能 | 第146-147页 |
6.3.3 硝酸回流纳米碳纤维的储锂性能 | 第147-152页 |
6.3.4 退火热处理纳米碳纤维的储锂性能 | 第152-156页 |
6.3.5 硝酸浸泡并退火热处理纳米碳纤维的储锂性能 | 第156-160页 |
6.4 本章小结 | 第160页 |
参考文献 | 第160-162页 |
第七章 基于纳米碳纤维的超级电容器 | 第162-176页 |
7.1 引言 | 第162-163页 |
7.2 纳米碳纤维的酸处理 | 第163-165页 |
7.2.1 酸处理样品的准备 | 第163页 |
7.2.2 酸处理样品的表征 | 第163-165页 |
7.3 纳米碳纤维电极超级电容器的制作 | 第165-168页 |
7.3.1 纳米碳纤维电极极板的制备 | 第165页 |
7.3.2 纳米碳纤维电极极板的表征 | 第165-167页 |
7.3.3 纳米碳纤维电极超级电容器的组装 | 第167-168页 |
7.4 纳米碳纤维电极超级电容器的电容特性 | 第168-172页 |
7.4.1 纳米碳纤维电极超级电容器的循环伏安特性 | 第168-169页 |
7.4.1.1 循环伏安法测试原理 | 第168页 |
7.4.1.2 循环伏安特性测试及结果讨论 | 第168-169页 |
7.4.2 纳米碳纤维电极超级电容器的比电容量 | 第169-172页 |
7.4.2.1 超级电容器比电容量测试原理及方法 | 第169-170页 |
7.4.2.2 比电容测试过程及计算方法 | 第170页 |
7.4.2.3 比电容测试结果与讨论 | 第170-172页 |
7.5 本章小结 | 第172-173页 |
参考文献 | 第173-176页 |
第八章 结论与展望 | 第176-180页 |
8.1 结论 | 第176-178页 |
8.2 展望 | 第178-180页 |
致谢 | 第180-182页 |
附录:主要研究成果 | 第182-184页 |