超级电容器炭电极材料制备与表征.pdf

学校代码:幽分类号:Q鳇研究生学号: 1020020082 1454 密级:五东弘括予冠大莩硕士学位论文超级电容器炭电极材料制备与表征 Preparation and characterization ofcarbon materials as electrode materIaIS tor SUperCapaCltOr 作者:王芳指导教师: 学科专业: 研究方向: 学位类型: 潘秀梅教授物理化学功能材料学历硕士东北师范大学学位评定委员会 2011年5月独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知,除了特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: 日期:纱If.;、g 学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定, 即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名: 土鱼‘捌日期: 学位论文作者毕业后去向: 工作单位:..鑫盏妻攮蘧边丕羔丝盗隍纭习电话:9丝二巡印通讯地址:毒蘧醯及杰痒2堡吞盈i亟喙.!l骘邮编:丕亚丝! 摘要开发高比能量、高功率密度、长循环寿命的储能器件一直是超级电容器界不懈努力的方向。但是,现今制备的超级电容器,存在成本高,循环寿命短的特点。其中炭材料超级电容器被认为是最具有吸引的超级电容器体系。炭材料超级电容器具有循环寿命长,安全环保等特点,而现今更需要综合电化学参数良好的电极材料。本文以酚醛树脂为前驱体,将活化剂KOH和PVA均匀的分散在酚醛树脂中,,制备出活性炭电极材料。本文引入新颖的活化剂PVA,制备的活性炭材料是一个有意义的可选择的材料,与单独使用活化剂KOH活化的活性炭材料相比,活性剂KOH与PVA共同活化得到的活性炭,能够获得了更多的中孔。样品的表面形态、结构和比表面积的样品进行扫描电镜(SEM)、X射线衍射和氮吸附测量。在一个新的活化剂PVA的基础上,KoH和PvA共同制备的活性炭材料,可以证实PvA 在随后的炭化过程中是一个有趣的不可替代的,并且能够获得活性炭材料和电容器电化学性能提高的活化剂。制备的活性炭在水系电解液中进行恒流充放电电化学测试。在30%KOH的水系电解液里,,电流密度为120Il认·, F·g~,且充放电曲线具有良好的线性关系,电压降最小。,其比电容保持率在99%以上。主要是因为触∞, 孔结构相对均匀。在30%KOH的水系电解液里,。根据以上实验,我们研究了制备的活性炭在有机电解液里的电化学性能,同时也制备出降低活化剂KOH的活性炭,, 。在有机电解液l mol·/(EC+DMC)中,,电流密度60InA·f1下,√ F·f1。在l mol·L-1Et3MeNBF4/PC里,,-a在电流密度l 20mA·gd的比电容106F·g‘1高于电流密度60ll认·g叫的比电容72 F·g-l。比较活性炭在水系超级电容器和有机超级电容器中的表征,水系超级电容器中, 灿∞,主要由于其存在微中孔结构,利于在水系电解液中存储能量;而在有机系超级电容器中,AK2P--a活性炭的电化学性能表现最好,主要是其孔径分布广泛,利于在有机电解液中存储能量。由此可知,在不同的电解液里,需要孔径分布不同的活性炭电极材料来提高超级电容器电化学性能。关键词:双电层电容器;活性炭;聚乙烯醇;有机电解液 ABSTRACT DeVelop higllener鼢hi曲power density'long cycle 1ifeofenergy storage deVice has been superc印acitor bounded tlleV撕ous ofelec仃0de materials,actiV