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水系镁离子电池具有无污染、安全、成本低等特点,使用活性炭作为水系电容电池的负极材料,具有价格低廉、制备方法简单的优点,而镁锰氧化物作为水系电池的正极材料具有高比容量、材料稳定等优势。使用活性炭作为负极材料时,为了使正负极容量匹配,需要将负极活性炭的涂覆量加大,传统涂覆方式难以做到大量涂覆,所以本论文研究负极的滚压制片方式。探究水系电容电池负极材料最优工艺条件,本文首先考察了滚压次数、混料比例对活性炭极片性能的影响,选出最优的滚压次数,混料比例,并对比进口可乐丽活性炭与国产益环活性炭之间的差距,选出最佳的活性炭。分别在不同电解液中考察负极活性炭与正极Mg-OMS-1的电化学性能。活性炭负极的制备过程对滚压次数的研究发现,当滚压次数增加到8次时,阻抗最小,在0.25 A g-1的电流密度下充放电,放电比容量能够达到133.625 F g-1,循环伏安呈现出良好的电容性能,进行2000圈的循环性能测试,能够保持85%左右的容量,滚压8次极片拥有最佳的电化学性能。通过循环伏安、交流阻抗等电化学测量手段,对不同混料比例的活性炭负极极片进行测试,发现在活性物质、导电剂、粘结剂比例为8.5:1:0.5,拥有最高的放电比容量和最小的电荷传递电阻,循环时没有出现极片活性物质脱落的情况,在8.5:1:0.5比例进行制片,使用三电极体系进行不同电解液的测试,发现在NaCl、NaNO3、Na2SO4电解液中,在NaCl电解液中比容量能够达到116.1 F g-1,电荷传递电阻为1.424?,循环2000圈容量保持较好接近于100%,Na+电解液中最佳的电解液为NaCl。通过上述电化学测量方法对LiCl、LiNO3、Li2SO4电解液进行测试,发现LiCl中比容量是三种电解液中最高的,达到了117 F g-1,Li+离子电解液中最佳的是LiCl。随后测试了活性炭电极在Mg(Cl)2和Mg(NO3)2以及MgSO4的电化学性能,在Mg(NO3)2电解液中,在电流密度0.25、0.5、1 A g-1电流密度下,比容量达到了132.36、115.22、91.25 F g-1,循环后的比容量保持率接近100%,展现出良好的高电流密度充放电性能,在上述研究的基础上进行了不同浓度的Mg(NO3)2的电化学性能研究,1 mol L-11 Mg(NO3)2电解液中电流密度0.25、0.5、1 A g-1对应的比容量为132.36、115.22、91.25 F g-1,在0.5、1、2 mol L-1电解液中1 mol L-1下拥活性炭极片有最佳的比容量。同时对正极材料Mg-OMS-1进行电化学性能测试,在Mg(Cl)2电解液中50 mA g-1的电流密度下测试,比容量能够达到116.3 mAh g-1,循环100圈后容量保持在90%,使用Mg(TFSI)2电解液在相同电流密度下测试,放电比容量上升到144 mAh g-1,并展现出良好的倍率性能。