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多孔碳/铂/聚苯胺复合材料的制备及其电容性能研究(2)

时间:2024-01-22 23:01来源:毕业论文
2。2。3 多孔碳/纳米铂/聚苯胺复合材料(PC/Pt/PAN)的制备 4 2。3 电极的制备 4 2。4 复合材料电化学性能的测试 4 2。4。1 恒电流充放电测试 4 2。4。2 循环寿命

2。2。3  多孔碳/纳米铂/聚苯胺复合材料(PC/Pt/PAN)的制备 4

2。3 电极的制备 4

2。4 复合材料电化学性能的测试 4

2。4。1  恒电流充放电测试 4

2。4。2  循环寿命测试 5

2。4。3  循环伏安测试(CV) 5

2。4。4  交流阻抗测试(EIS) 5

3  结果与讨论 6

3。1 多孔碳及其复合材料的表征 6

3。1。1  红外光谱分析 6

3。1。2  BET(比表面)分析 6

3。1。3  SEM(电镜)分析 7

3。2 多孔碳及其复合材料的电化学测试分析 8

3。2。1  循环伏安测试分析 8

3。2。2  恒电流充放电测试分析 10

3。2。3  交流阻抗测试分析 12

3。3 不同材料的电容性能比较 13

结 论 14

参 考 文 献 15

致 谢 16

1  前言

1。1  超级电容器简介

众所周知,21世纪,全球面临着能源短缺、生态环境恶化等严重问题,寻求绿色、可循环再生的清洁能源已成为当务之急,因此,我们把目光转向了一种新型能源器件:超级电容器。

超级电容器,又叫电化学电容器,它通过极化电解质来储能,具有功率密度高、使用寿命长、温度特性好、绿色环保等特点。从储能机理上分,超级电容器可分为双电层型超级电容器(金属电极表面与电解液间产生电位差双电层储能,是物理过程)和赝电容型超级电容器(电极材料表面形成可逆的氧化还原反应来完成储能)。双电层型超级电容器主要以碳材料为电极材料,碳材料具有比表面积大、循环性能好、廉价易得、应用广泛等优点,但它储电能力有限。赝电容型超级电容器主要以导电聚合物和金属氧化物为电极材料,导电聚合物导电性能好、比容量高,但腐蚀严重,循环性能差;金属氧化物比电容大、导电性好、稳定性高,但制造成本高,且制备工艺苛刻,从而限制了它的应用。为此,研究者们通常将碳材料与导电聚合物进行复合,充分发挥两者的协同作用,来制备出最佳性能的材料。论文网

在本文中,我们选取多孔碳为碳材料。多孔碳是指具有不同孔结构的碳材料,其孔径可根据实际应用的要求(如所吸附分子尺寸等)进行调控,使其尺寸处于纳米级微孔至微米级大孔之间,它具有比表面积大、质量比容量大、韧性高、稳定性好、无毒、吸附能力好、易于加工等优点,因而被众多领域所关注。[1]多孔碳材料作为超级电容器核心部件电极的储能材料,它的微观结构对电容器的性能有显著影响。除比表面积外,孔径分布、表面官能团、表观密度等因素对电容器性能也有很大影响。其中,碳电极的孔径分布是影响电化学性能的关键因素。一般的超高比表面积碳材料主要以微孔为主,对超级电容器来说,中孔比例大一些有利于改善电容性能,这就需要改进多孔碳材料的制备工艺及方法。[

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