碳納米管與二氧化錳復(fù)合材料在超級電容器中的應(yīng)用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、電化學(xué)超級電容器是一種介于電池和靜電電容之間的新型儲能元件,具有功率密度比電池高,能量密度比靜電電容高的優(yōu)點。利用超級電容和電池組成混合動力系統(tǒng),能夠很好的滿足電動汽車啟動、加速等高功率密度輸出場合的需要。另外超級電容器還可用作電路元件、小型電器電源、直流開關(guān)電源等,近年來已經(jīng)成為研究的焦點。根據(jù)儲能原理,超級電容器可分為雙電層電容和法拉第準(zhǔn)電容兩種類型,電極材料主要有碳材料、金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物。本文采用了循環(huán)伏安、恒電流充放電、交

2、流阻抗、X射線衍射、透射電子顯微鏡等實驗方法和測試手段對超大容量電容器的電極活性物質(zhì)材料及電極制作工藝、電解質(zhì)溶液的選取等問題展開了一系列的研究。得到了一些有意義的結(jié)果。  本文通過考察碳納米管電極在中性電解液中的電容特性,實驗結(jié)果表明碳納米管電極在中性和堿性電解液中表現(xiàn)出良好的電容特性,循環(huán)伏安曲線沒有法拉第電流出現(xiàn),形狀類似于矩形,對稱性良好,說明雙電層是這種碳材料儲存能量的主要方式且正負(fù)極比容量相當(dāng),比容量可達(dá)45-70F/g。

3、本文首次研究了用高錳酸鉀和硫酸錳反應(yīng)合成的二氧化錳與碳納米管復(fù)合材料作為電極材料在中性電解液中的超級電容特性,其中碳納米管既可以起到導(dǎo)電劑的作用,改善二氧化錳的導(dǎo)電性能,又可以產(chǎn)生較大的雙電層電容。當(dāng)電極材料中二氧化錳和碳納米管占50:45的比例時,復(fù)合材料的電極在0.5mol/LNa2SO4溶液中表現(xiàn)出良好的電容性能,其比容量可達(dá)200.5F/g?! ‰m然論文中如二氧化錳的改性、開發(fā)新的集流體、開發(fā)新的電解液等方面還有待進(jìn)一步研究,

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