碳納米管與二氧化錳復(fù)合材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用研究.pdf

1、電化學(xué)超級(jí)電容器是一種介于電池和靜電電容之間的新型儲(chǔ)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(diǎn)。利用超級(jí)電容和電池組成混合動(dòng)力系統(tǒng)，能夠很好的滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)、加速等高功率密度輸出場(chǎng)合的需要。另外超級(jí)電容器還可用作電路元件、小型電器電源、直流開(kāi)關(guān)電源等，近年來(lái)已經(jīng)成為研究的焦點(diǎn)。根據(jù)儲(chǔ)能原理，超級(jí)電容器可分為雙電層電容和法拉第準(zhǔn)電容兩種類(lèi)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(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試手段對(duì)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(wèn)題展開(kāi)了一系列的研究。得到了一些有意義的結(jié)果?！　”疚耐ㄟ^(guò)考察碳納米管電極在中性電解液中的電容特性，實(shí)驗(yàn)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(méi)有法拉第電流出現(xiàn)，形狀類(lèi)似于矩形，對(duì)稱(chēng)性良好，說(shuō)明雙電層是這種碳材料儲(chǔ)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(jí)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(shí)，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(kāi)發(fā)新的集流體、開(kāi)發(fā)新的電解液等方面還有待進(jìn)一步研究，