摘要 | 第5-8页 |
Abstract | 第8-11页 |
插图索引 | 第16-20页 |
附表索引 | 第20-21页 |
第1章 绪论 | 第21-41页 |
1.1 引言 | 第21-22页 |
1.2 双电层电容器 | 第22-30页 |
1.2.1 双电层电容器的工作原理 | 第22-24页 |
1.2.2 双电层电容器的应用 | 第24-26页 |
1.2.3 双电层电容器用炭电极材料 | 第26-30页 |
1.3 多孔炭材料的制备 | 第30-36页 |
1.3.1 传统活化法 | 第31页 |
1.3.2 催化活化法 | 第31-32页 |
1.3.3 模板炭化法 | 第32-33页 |
1.3.4 聚合物共混炭化法 | 第33-34页 |
1.3.5 溶胶-凝胶炭化法 | 第34-36页 |
1.4 聚合物基炭前驱体原料 | 第36-39页 |
1.4.1 热塑性树脂 | 第36-37页 |
1.4.2 热固性树脂 | 第37-39页 |
1.5 选题依据和研究内容 | 第39-41页 |
第2章 多孔炭材料的结构表征与性能测试方法 | 第41-47页 |
2.1 结构表征 | 第41-44页 |
2.1.1 红外分析 | 第41页 |
2.1.2 热重分析 | 第41页 |
2.1.3 X 射线衍射(XRD)分析 | 第41页 |
2.1.4 扫描电子显微镜(SEM)形貌分析 | 第41页 |
2.1.5 高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)观察 | 第41页 |
2.1.6 比表面积和孔结构参数的测定 | 第41-43页 |
2.1.7 振实密度的测定 | 第43-44页 |
2.2 电化学性能的测试 | 第44-47页 |
2.2.1 炭电极的制备 | 第44页 |
2.2.2 模拟双电层电容器的组装 | 第44-45页 |
2.2.3 恒电流充放电性能测试 | 第45页 |
2.2.4 自放电性能测试 | 第45页 |
2.2.5 多孔炭材料能量密度和功率密度的计算 | 第45-46页 |
2.2.6 循环伏安性能测试 | 第46页 |
2.2.7 交流阻抗特性测试 | 第46-47页 |
第3章 KOH活化法制备酚醛树脂基多孔炭 | 第47-85页 |
3.1 引言 | 第47-48页 |
3.2 酚醛树脂基多孔炭的制备 | 第48页 |
3.3 酚醛树脂热解过程中的结构变化 | 第48-51页 |
3.4 酚醛树脂基多孔炭材料的结构和性能 | 第51-60页 |
3.4.1 酚醛树脂基多孔炭的表面形貌 | 第51-53页 |
3.4.2 酚醛树脂基多孔炭的 HRTEM 图 | 第53-54页 |
3.4.3 酚醛树脂基多孔炭的比表面积和孔结构 | 第54-60页 |
3.5 酚醛树脂基多孔炭电极在水系电解液中的电容性能 | 第60-72页 |
3.5.1 碱炭比对多孔炭电极电容性能的影响 | 第60-65页 |
3.5.2 炭化温度对多孔炭电极电容性能的影响 | 第65-69页 |
3.5.3 活化时间对多孔炭电极电容性能的影响 | 第69-72页 |
3.6 酚醛树脂基多孔炭电极在有机电解液中的电容性能 | 第72-83页 |
3.6.1 碱炭比对多孔炭电极电容性能的影响 | 第72-76页 |
3.6.2 炭化温度对多孔炭电极电容性能的影响 | 第76-81页 |
3.6.3 活化时间对多孔炭电极电容性能的影响 | 第81-83页 |
3.7 本章小结 | 第83-85页 |
第4章 溶胶-凝胶法制备酚醛树脂基炭气凝胶 | 第85-107页 |
4.1 引言 | 第85-86页 |
4.2 酚醛树脂基炭气凝胶的制备 | 第86页 |
4.3 酚醛树脂基气凝胶的结构与热解性能 | 第86-92页 |
4.3.1 酚醛树脂基气凝胶的表面形貌 | 第86-90页 |
4.3.2 有机气凝胶的化学官能团和热解特性 | 第90-91页 |
4.3.3 酚醛树脂基炭气凝胶的 X 射线衍射分析 | 第91-92页 |
4.4 酚醛树脂基炭气凝胶的比表面积和孔结构 | 第92-99页 |
4.4.1 溶剂类型对炭气凝胶收率和孔结构的影响 | 第92-94页 |
4.4.2 缩聚反应温度对炭气凝胶收率及孔结构的影响 | 第94-96页 |
4.4.3 炭化升温速率对炭气凝胶收率及孔结构的影响 | 第96-99页 |
4.5 炭气凝胶电极在水系电解液中的电化学性能 | 第99-106页 |
4.5.1 制备工艺条件对炭气凝胶电极比电容的影响 | 第99-101页 |
4.5.2 炭气凝胶电极的功率特性和循环性能 | 第101-102页 |
4.5.3 炭气凝胶电极的存储特性 | 第102-103页 |
4.5.4 炭气凝胶电极的循环伏安性能 | 第103-104页 |
4.5.5 炭气凝胶电极的交流阻抗性能 | 第104-106页 |
4.6 本章小结 | 第106-107页 |
第5章 软模板法制备酚醛树脂基多孔炭 | 第107-126页 |
5.1 引言 | 第107页 |
5.2 软模板法酚醛树脂基多孔炭的制备 | 第107-109页 |
5.2.1 HMTA 催化下多孔炭材料的制备 | 第107-108页 |
5.2.2 HCl 催化下多孔炭材料的制备 | 第108-109页 |
5.3 HMTA 催化时酚醛树脂基多孔炭的结构和电化学性能 | 第109-116页 |
5.3.1 HMTA 催化时酚醛树脂基多孔炭样品的形貌 | 第109页 |
5.3.2 HMTA 催化时酚醛树脂基多孔炭的孔隙结构 | 第109-112页 |
5.3.3 HMTA 催化时酚醛树脂基多孔炭的成孔机理分析 | 第112-114页 |
5.3.4 HMTA 催化时酚醛树脂基多孔炭的电化学性能 | 第114-116页 |
5.4 HCl 催化时酚醛树脂基多孔炭的结构和电化学性能 | 第116-125页 |
5.4.1 HCl 催化时酚醛树脂基多孔炭的形貌 | 第116-118页 |
5.4.2 HCl 催化时酚醛树脂基多孔炭的孔隙结构 | 第118-121页 |
5.4.3 HCl 催化时酚醛树脂基多孔炭的电化学性能 | 第121-125页 |
5.5 本章小结 | 第125-126页 |
第6章 聚合物共聚炭化法制备酚醛树脂基多孔炭 | 第126-153页 |
6.1 引言 | 第126页 |
6.2 聚合物共聚炭化法酚醛树脂基多孔炭的制备 | 第126-127页 |
6.3 小分子二元酸为致孔链段制备多孔炭 | 第127-139页 |
6.3.1 己二酸(HA)为致孔链段制备多孔炭 | 第127-135页 |
6.3.2 辛二酸(SA)为致孔链段制备多孔炭 | 第135-139页 |
6.4 环氧预聚物(QS)为致孔链段制备多孔炭 | 第139-146页 |
6.4.1 PF/QS 共聚物的化学结构 | 第140页 |
6.4.2 PF/QS 共聚物的热分析 | 第140-142页 |
6.4.3 PF/QS 共聚炭化物-多孔炭材料的孔隙结构 | 第142-144页 |
6.4.4 PF/QS 共聚炭化物-多孔炭电极的电化学性能 | 第144-146页 |
6.5 聚合物共聚炭化法成孔机理探讨 | 第146-151页 |
6.6 本章小结 | 第151-153页 |
结论 | 第153-157页 |
参考文献 | 第157-171页 |
致谢 | 第171-172页 |
附录A 攻读学位期间所发表的论文 | 第172-173页 |
附录B 参与的课题 | 第173页 |