金属有机基多孔碳材料的制备及其超级电容特性研究

被引量 : 0次 | 上传用户:huangli_java
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电化学电容器(ECs),从其原理上来讲是一种集传统电容器和电池/燃料电池种种优点于一身的新型能量储存设备和转换装置,由于该装置具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等优点,在电信设备、便携式电子设备、备用电源系统以及混合动力汽车等领域有着广泛的应用前景。高性能电极材料的研究是发展超级电容器技术的关键所在。因具有大的比表面积的多孔碳材料在超级电容器电极材料中得到了广泛的应用。因此,本论文采用金属有机骨架化合物MOF-5作为碳前躯体或模板制备具有不同孔结构的多孔碳材料,探讨其制备工艺及进行相应的改性研究。主要的结果如下:以MOF-5为碳前躯体,在不同的温度下直接炭化制备了具有不同比表面积的多孔碳材料(PCs)。通过TEM、XRD、氮气吸脱附等温线等对制备的PCs样品的物理化学性能进行表征。测试结果表明,所有制备的材料均以介孔结构为主,且为部分石墨化的多孔碳。其中,900℃炭化下制备的多孔碳材料(PC-900)具有较大的BET比表面积(1000m2g-1)及较窄的孔径分布(2-10nm)。且表现出了最佳的电化学电容特性,在6.0mol L-1KOH电解液中,电流密度为1A g-1时,它的比电容高达60.4F g-1,5000次循环后比.电容几乎没什么衰减。为了提高材料的活性,对以MOF-5为碳前躯体,炭化温度为900℃所制备的碳材料用16mol L-1HNO3进行活化处理,得到了活性多孔碳材料(APC-900)。并利用红外光谱研究其表面含氧官能团的变化,同时对其进行电化学测试。结果表明:与活化前的材料PC-900相比,APC-900的比表面积及平均孔径均有所减小,但其表面含氧官能团明显增加,同时表现了更好的电容特性,在1mV s-1扫描速度下APC-900电极的比电容高达312.8F g-1,而PC-900电极的比电容只有207.8F g-1。以MOF-5为模板,糠醇为碳源,在900℃下制备了多孔碳材料(PC-F)。为了改善多孔碳材料PC-F的表面结构和电化学性能,采用16mol L-1HNO3进行活化处理,得到活性多孔碳材料(APC-F)。并对样品的物理及其电化学性能进行表征。结果表明:经过浓HNO3活化处理后的材料的表面含氧官能团增加,电化学性能明显提高,在1mV s-1扫描速度下APC-F电极的比电容高达317.2F g-1。将APC-F多孔碳材料组装成扣式电容器,并探讨了不同水系电解液对其电化学性能的影响。结果表明:APC-F电容器在6mol L-1KOH电解液中表现了最佳的电化学行为性能,在电流密度为1Ag-1时,其比电容达到77.0F g-1
其他文献
目的探讨并观察金嗓散结丸和金嗓开音丸对声带息肉及声带小结的治疗效果。方法将2012年10月~2014年1月所收治的100例声带息肉及声带小结患者作为研究对象,基于治疗方式的不同
作为一种新型水处理絮凝剂,微生物絮凝剂因为其高效、无毒、无二次污染的特性,一直以来都是行业研究的热点。本论文在总结前人经验的基础上,恰当地选取微生物来源,有针对性地筛选
骨髓抑制、胃肠道反应和周围神经损伤是目前化疗过程中常见的毒副反应,其主要影响包括限制化疗的使用剂量,降低患者生活质量,增加患者感染、死亡风险等。通过检索相关文献,对
最新开发了一套模拟软件LUSAS以测试各类建筑物 ,包括复杂的水工建筑物 ,并介绍了该软件包应用于几座大坝所获得的经验
目的检测不同时期孕妇血浆D-二聚体水平的变化,探讨D-二聚体水平变化的临床意义。方法 300例孕妇按照孕期分为:孕早期90例,孕中期115例,孕晚期95例,对各组孕妇进行血浆D-二聚
改变Al2O3浓度,研究其对ZnO线性陶瓷电阻微观结构和电气性能的影响。通过XRD,SEM和一些电测设备对所制得的ZnO线性电阻进行综合分析。结果表明,提高Al2O3含量能增大ZnO线性陶
【正】本文设计了一种基于嵌入式Linux的微小型侦察机器人控制系统。整个系统分为主控制器模块、运动执行模块、视觉模块、无线通讯模块和电源模块。在S3C2440芯片上移植了Li
本文以校园文化的内涵和特点为切入口,分析了职业院校校园文化建设存在的问题,探讨了校园文化建设的对策:要树立学生的自信心,保持积极向上的文化氛围;精心打造物质环境;树立
党的十九大提出乡村振兴战略,要求坚持农业农民农村优先发展,推进农业农村现代化。改革开放以来,城镇化的快速推进为城乡发展带来重大成就的同时,也使乡村发展面临诸多挑战。
财务管理是事业单位管理的核心部分,在事业单位的管理环节中有着举足轻重的地位。针对当前财务管理中出现的系列问题,笔者提出一些改进的建议,对于加强事业单位财务管理工作,