多孔薄膜石墨烯双电层储能实验与模拟研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 符号表 | 第8-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| 1.1 研究背景 | 第12页 |
| 1.2 超级电容简介 | 第12-14页 |
| 1.2.1 超级电容的储能原理和分类 | 第12-13页 |
| 1.2.2 超级电容的特点 | 第13-14页 |
| 1.3 电极材料简介 | 第14-15页 |
| 1.3.1 对电极材料的要求 | 第14页 |
| 1.3.2 不同碳材料超级电容研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4 石墨烯储能材料概述 | 第15-19页 |
| 1.4.1 石墨烯的基本特性 | 第15页 |
| 1.4.2 薄膜石墨烯 | 第15-17页 |
| 1.4.3 多孔薄膜石墨烯 | 第17-19页 |
| 1.5 电解液在石墨烯中的流动 | 第19-21页 |
| 1.5.1 多孔介质流动 | 第19-20页 |
| 1.5.2 格子Boltzmann方法概述 | 第20-21页 |
| 1.6 本文研究内容 | 第21-23页 |
| 第二章 实验材料与方法 | 第23-26页 |
| 2.1 实验材料与设备 | 第23-24页 |
| 2.2 材料制备方法 | 第24页 |
| 2.3 材料表征方法 | 第24-25页 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) | 第24页 |
| 2.3.2 拉曼光谱分析(Raman) | 第24页 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱(XPS) | 第24-25页 |
| 2.4 电化学测试方法 | 第25-26页 |
| 2.4.1 循环伏安法(CV) | 第25页 |
| 2.4.2 恒电流充放电法(CD) | 第25页 |
| 2.4.3 交流阻抗谱法(EIS) | 第25-26页 |
| 第三章 基于薄膜石墨烯的超级电容储能研究 | 第26-34页 |
| 3.1 前言 | 第26页 |
| 3.2 实验部分 | 第26-27页 |
| 3.2.1 氧化石墨的制备 | 第26页 |
| 3.2.2 薄膜石墨烯的制备 | 第26页 |
| 3.2.3 超级电容的装配 | 第26-27页 |
| 3.3 薄膜石墨烯的表征和储能分析 | 第27-32页 |
| 3.3.1 薄膜石墨烯的表征 | 第27-29页 |
| 3.3.2 薄膜石墨烯的电化学测试分析 | 第29-32页 |
| 3.4 本章小结 | 第32-34页 |
| 第四章 多孔薄膜石墨烯电极制备及储能性能研究 | 第34-51页 |
| 4.1 前言 | 第34页 |
| 4.2 微纳加工方法概述 | 第34-39页 |
| 4.2.1 石墨烯微纳加工方法 | 第34-36页 |
| 4.2.2 光刻原理 | 第36-38页 |
| 4.2.3 等离子体刻蚀原理 | 第38-39页 |
| 4.3 多孔薄膜石墨烯的制备 | 第39-40页 |
| 4.4 多孔薄膜石墨烯的表征 | 第40-43页 |
| 4.5 多孔薄膜石墨烯电化学测试分析 | 第43-49页 |
| 4.5.1 循环伏安曲线分析 | 第43-46页 |
| 4.5.2 恒电流充放电曲线分析 | 第46-48页 |
| 4.5.3 交流阻抗谱曲线分析 | 第48-49页 |
| 4.6 本章小结 | 第49-51页 |
| 第五章 基于介观模拟方法的薄膜石墨烯储能性能研究 | 第51-71页 |
| 5.1 前言 | 第51页 |
| 5.2 介观数值模拟方法 | 第51-52页 |
| 5.3 格子Boltzmann方法 | 第52-56页 |
| 5.3.1 基本原理 | 第52-53页 |
| 5.3.2 LBM的发展、应用与实现 | 第53-54页 |
| 5.3.3 伪势模型介绍 | 第54-56页 |
| 5.4 格子Boltzmann方法的验证和应用 | 第56-61页 |
| 5.4.1 Laplace定律和接触角的验证 | 第56-58页 |
| 5.4.2 对粗糙通道流Po数的探索 | 第58-61页 |
| 5.5 多孔薄膜石墨烯电解液渗流模拟研究 | 第61-69页 |
| 5.5.1 类石墨烯多孔介质结构的构造 | 第61-63页 |
| 5.5.2 模拟参数设定 | 第63-64页 |
| 5.5.3 模拟结果分析 | 第64-69页 |
| 5.5.4 基于模拟结果的渗流机理讨论 | 第69页 |
| 5.6 本章小结 | 第69-71页 |
| 第六章 总结与展望 | 第71-73页 |
| 6.1 总结 | 第71-72页 |
| 6.2 本文创新点 | 第72页 |
| 6.3 研究展望 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-80页 |
| 作者简历 | 第80页 |
