中文摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-6页 |
第1章 绪论 | 第11-28页 |
1.1 超级电容器发展概述 | 第11-16页 |
1.1.1 超级电容器工作原理 | 第12-15页 |
1.1.1.1 Double-layer supercapacitor 工作原理 | 第12-14页 |
1.1.1.2 Faraday supercapacitor工作原理 | 第14页 |
1.1.1.3 Hybrid supercapacitor工作原理 | 第14-15页 |
1.1.2 超级电容器国内外发展现状 | 第15-16页 |
1.1.3 超级电容器应用前景 | 第16页 |
1.2 超级电容器用碳电极材料概述 | 第16-23页 |
1.2.1 活性碳 | 第17页 |
1.2.2 碳纳米管 | 第17-18页 |
1.2.3 碳气凝胶 | 第18-19页 |
1.2.4 石墨烯 | 第19页 |
1.2.5 碳纳米纤维 | 第19-21页 |
1.2.6 含异原子碳材料 | 第21-23页 |
1.3 高压静电纺丝概述 | 第23-26页 |
1.3.1 高压静电纺丝技术的基本原理 | 第23-24页 |
1.3.2 高压静电纺丝技术的影响因素 | 第24-25页 |
1.3.3 高压静电纺丝技术的应用 | 第25-26页 |
1.4 课题研究的意义 | 第26页 |
1.5 本论文主要工作 | 第26-27页 |
1.6 本课题来源 | 第27-28页 |
第2章 实验部分 | 第28-39页 |
2.1 主要原料和仪器设备 | 第28-30页 |
2.1.1 主要化学试剂及原料 | 第28-29页 |
2.1.2 主要仪器设备 | 第29-30页 |
2.2 含氮碳粉末电极材料的制备 | 第30-31页 |
2.2.1 聚合物溶液的配制 | 第30页 |
2.2.2 含氮碳粉末的制备 | 第30-31页 |
2.2.3 多孔含氮碳粉末的制备 | 第31页 |
2.2.4 KOH活化制备多孔含氮碳材料(NC-K) | 第31页 |
2.3 NCF电极材料的制备 | 第31-33页 |
2.3.1 高压静电纺丝前驱液的配制 | 第31-32页 |
2.3.2 聚合物纤维薄膜的制备 | 第32页 |
2.3.3 NCF的制备 | 第32-33页 |
2.4 电极片的制备及超级电容器的组装 | 第33-35页 |
2.4.1 集流体的制备 | 第33页 |
2.4.2 电极片的制备 | 第33-34页 |
2.4.2.1 正极电极片的制备 | 第33-34页 |
2.4.2.2 含氮碳粉末/多孔含氮碳粉末负极电极片的制备 | 第34页 |
2.4.2.3 含氮碳纤维薄膜负极电极片的制备 | 第34页 |
2.4.3 超级电容器的组装 | 第34-35页 |
2.5 结构表征与性能测试 | 第35-39页 |
2.5.1 扫描电镜测试(SEM) | 第35-36页 |
2.5.2 X射线光电子能谱测试(XPS) | 第36页 |
2.5.3 氮气吸脱附测试(BET) | 第36页 |
2.5.4 热失重测试(TGA) | 第36页 |
2.5.5 拉曼光谱测试 | 第36页 |
2.5.6 循环伏安测试 | 第36-37页 |
2.5.7 恒流充放电测试 | 第37-38页 |
2.5.8 交流阻抗测试 | 第38页 |
2.5.9 循环寿命测试 | 第38-39页 |
第3章 含氮碳粉末电极材料的结果与讨论 | 第39-60页 |
3.1 含氮碳粉末电极材料的结果与讨论 | 第39-42页 |
3.1.1 含氮碳粉末电极材料的循环伏安测试 | 第39-40页 |
3.1.1.1 碳化温度对循环伏安性能的影响 | 第39页 |
3.1.1.2 溶液配比对循环伏安性能的影响 | 第39-40页 |
3.1.2 含氮碳粉末电极材料表面微观形貌分析 | 第40-41页 |
3.1.3 恒流充放电测试 | 第41-42页 |
3.2 多孔含氮碳粉末电极材料的结果与讨论 | 第42-58页 |
3.2.1 多孔含氮碳粉末电极材料表面微观形貌分析 | 第43-44页 |
3.2.2 多孔含氮碳粉末电极材料热失重分析 | 第44-47页 |
3.2.3 多孔含氮碳粉末电极材料XPS测试结果分析 | 第47-51页 |
3.2.4 多孔含氮碳粉末电极材料的电化学阻抗(EIS)分析 | 第51-52页 |
3.2.5 多孔含氮碳粉末电极材料的循环伏安(CV)测试 | 第52-54页 |
3.2.6 多孔含氮碳粉末电极材料的氮气吸脱附(BET)测试 | 第54-55页 |
3.2.7 多孔含氮碳粉末的恒流充放电测试 | 第55-58页 |
3.2.8 多孔含氮碳粉末电极材料的循环寿命分析测试 | 第58页 |
3.3 本章小结 | 第58-60页 |
第4章 含氮碳纤维薄薄膜电极材料的结果与讨论 | 第60-82页 |
4.1 水体系下含氮碳纤维薄薄膜电极材料的优势 | 第60-61页 |
4.1.1 粉体电极材料目前的制约因素 | 第60页 |
4.1.2 目前含氮碳纤维薄薄膜的发展情况 | 第60-61页 |
4.1.3 PVP/MF基含氮碳纳米纤维薄膜电极材料的重要意义 | 第61页 |
4.2 PVP/MF基含氮碳纤维薄膜电极材料的结果与讨论 | 第61-80页 |
4.2.1 溶液配比对含氮碳纤维薄薄膜的影响 | 第61-63页 |
4.2.1.1 含氮碳纳米纤维薄膜的扫描电镜图 | 第61-62页 |
4.2.1.2 含氮碳纳米纤维薄膜的循环伏安(CV)测试 | 第62-63页 |
4.2.2 碳化工艺对含氮碳纤维薄膜的影响 | 第63-80页 |
4.2.2.1 含氮碳纳米纤维薄膜的电子照片 | 第63-64页 |
4.2.2.2 含氮碳纤维薄膜电极材料的扫描电镜图 | 第64-65页 |
4.2.2.3 含氮碳纤维薄膜电极材料的拉曼(Raman)分析 | 第65-67页 |
4.2.2.4 含氮碳纤维薄膜电极材料的热重分析(TGA-DTGA) | 第67-68页 |
4.2.2.5 含氮碳纤维薄膜电极材料表面元素分析(XPS) | 第68-71页 |
4.2.2.6 含氮碳纤维薄膜电极材料氮气吸脱附分析(BET) | 第71-74页 |
4.2.2.7 含氮碳纤维薄膜电极材料交流阻抗测试(EIS) | 第74-75页 |
4.2.2.8 含氮碳纤维薄膜电极材料循环伏安测试(CV) | 第75-77页 |
4.2.2.9 含氮碳纤维薄膜电极材料恒流充放电测试 | 第77-79页 |
4.2.2.10 含氮碳纤维薄膜电极材料循环寿命测试 | 第79-80页 |
4.3 本章小结 | 第80-82页 |
结论 | 第82-84页 |
参考文献 | 第84-92页 |
致谢 | 第92-93页 |
攻读学位期间发表的论文 | 第93-94页 |