【摘 要】
:
超级电容器是一种新型储能设备,具有使用寿命长、功率密度高、充放电快速等优点,因此被广泛应用于电子设备、新能源汽车等领域。植物纤维基碳材料具有可再生、可降解、成本低、易加工等特点,成为一种理想的电极材料前驱体。但纤维基碳材料的电容和能量密度较低,随着人们对储能设备的需求越来越高,低电容、低能量密度的超级电容器已经很难满足人们的需求。因此,本论文设计了两条路线来提高纤维基电极材料的电化学性能。首先,通
论文部分内容阅读
超级电容器是一种新型储能设备,具有使用寿命长、功率密度高、充放电快速等优点,因此被广泛应用于电子设备、新能源汽车等领域。植物纤维基碳材料具有可再生、可降解、成本低、易加工等特点,成为一种理想的电极材料前驱体。但纤维基碳材料的电容和能量密度较低,随着人们对储能设备的需求越来越高,低电容、低能量密度的超级电容器已经很难满足人们的需求。因此,本论文设计了两条路线来提高纤维基电极材料的电化学性能。首先,通过溶剂-反溶剂法将木质素纳米颗粒(Lignin nanoparticles,LNPs)负载到纤维表面,随后对其进行碳化处理,得到LNPs/纤维基碳材料。探究了木质素添加量对电极材料电化学性能的影响。实验结果表明:复合材料的比电容随着木质素加入量的增加而先增大后减小,并且当LNPs与纤维的质量比为1:10时,纤维材料的比电容最高,在0.5 A/g的电流密度下为7.88 F/g,并且各负载LNPs的纤维材料的比电容均高于未负载LNPs的纤维材料的比电容(0.6 F/g),证明LNPs对纤维基碳材料的电化学性能有提高作用。其次,对LNPs/纤维基碳材料进行KOH活化处理,得到LNPs/纤维基多孔碳材料,探究了活化条件对复合材料的电化学性能的影响。实验结果表明,当前驱体与KOH质量比为1:8时,比电容最大,为351.13 F/g,高于未负载LNPs的纤维基活性碳材料(306.5 F/g)。同时,在经过10000次的恒电流充放电测试后,比电容仍能保持95%。随后,以纤维基活性碳材料为基材,在其表面负载了具有定向排列的纳米线结构的聚苯胺(Polyaniline,PANI),得到PANI/纤维基活性碳材料,探究了苯胺(Aniline,AN)浓度对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当AN浓度为0.07 mol/L时,复合材料的比电容最大,为452.0 F/g,并且经过10000次的恒电流充放电测试后,电容可保持86%。最后,以LNPs/纤维基多孔碳材料和PANI/纤维基活性碳材料为电极,组装了非对称超级电容器。实验结果表明,组装的超级电容器在功率密度为350 W/kg时,能量密度可达27.18 Wh/kg,在功率密度为7000 W/kg时,能量密度可达12.08 Wh/kg。在经过10000次的充放电测试后,电容保持率可达89%。
其他文献
词汇搭配能力是考察二语学习者语言水平的重要标志。目前学界对于词汇搭配已经产出许多重要的研究成果,但是对于搭配能力的研究关注度不够,汉语搭配能力方面的研究更鲜有报道。本研究通过全球汉语中介语语料库与定性比较分析方法(QCA)探究汉语搭配能力的特征与影响因素,通过偏误率、丰富度、匹配度、搭配率的数据分析与定性比较分析结果分析讨论提高学习者搭配能力的组合路径,为提高汉语学习者语言能力,促进汉语教学与国际
本课题以溶解浆为原料,琥珀酸酐、醋酸酐为改性试剂制备了两种酯化改性纤维。并分别将两种改性纤维与聚氯乙烯(PVC)复合,通过双螺杆挤出机的高剪切和高温作用实现了复合材料的制备,并且在改性纤维与PVC熔融共混的过程中将纤维解离,提高了PVC板材的机械性能和生产效率。一种以醋酸酐为乙酰化试剂,一种以琥珀酸酐为酯化改性试剂探讨了不同条件对改性纤维取代度的影响并提出一种新的琥珀酸酐改性方式将有机溶剂DMSO
本课题以漂白硫酸盐针叶木浆(SWBK)为原料,通过对其进行疏水改性,制备了不同取代度的乙酰化改性纳米纤维素(A-CNF),探讨了乙酸酐用量、反应温度和反应时间对乙酰化改性取代度的影响;将A-CNF代替传统表面活性剂,制备了具有良好稳定性的复合乳液,探讨了A-CNF用量、取代度及引发剂用量对复合乳液性能的影响;将乳液应用于柴油滤纸原纸的浸渍中,滤纸孔隙结构及强度性能得到显著提升,探讨了不同乳液对柴油
智能包装已成为包装领域近年来重点布局和研究方向,其关注度随包装产业的发展日益加强。其中,以储能设备作为构建包装智能体系的主要驱动装置。为了克服目前储能装置能量密度低、循环稳定性差和体积大等问题,本论文以木材液化物为原料,采用溶胶-凝胶、溶剂置换以及碳化-活化等技术制备出孔隙可调的珊瑚网络结构木质全组分碳气凝胶(LWCA),进一步在LWCA碳气凝胶骨架上分别通过原位聚合、原位生长法制备出木质碳气凝胶
为解决传统均相芬顿氧化技术存在的问题,研究人员开发出非均相芬顿氧化技术,不仅保留了其降解有机污染物的高效性,而且降低了芬顿污泥产生量,有效实现催化剂的循环利用。本论文利用造纸工艺废弃物—黑液酸析物和芬顿污泥为原料,热解制备了木质素基活性炭负载铁金属和铜铁双金属的非均相芬顿催化剂,既对造纸固废进行了高值化利用,又能够对有机污染物进行高效处理。首先,以黑液酸析物和芬顿污泥为原料,KOH为活化剂制备了F
EPE在仓储、运输和装卸各个环节中会经历静压、振动和冲击的作用,尤其是长期静压产生的蠕变变形对承载能力有明显的的影响,使EPE的缓冲性能降低,研究其蠕变力学性能具有重要意义。本文通过常规蠕变试验、加速蠕变试验、仿真模拟对EPE的压缩蠕变行为进行深入的研究:根据蠕变模型对EPE的长期压缩蠕变行为进行分析,采用蠕变加速原理对EPE进行加速表征,利用有限元软件ABAQUS对EPE进行压缩蠕变仿真模拟。(
全球变暖引发的环境问题日益凸显,“低碳”制约着社会的长远发展与城市的规划建设,而建设低碳城市、低碳社会首先要加强对低碳社区的建设。本文总结了低碳社区在“制度设计方面、公众参与方面和技术方面”三个视角下面临的困境和相应的发展路径,并提出了研究展望,目的是解决低碳社区在建设过程中出现的问题,为未来低碳城市、低碳社会的发展奠定良好的基础。
木质素是自然界中含量最丰富的芳香族化合物,具有巨大的潜力代替石油产品生产有价值的材料和化学品。然而,工业上获得的木质素大部分都被当作废弃物直接燃烧,只有很少量的木质素转化为商业产品。木质素的异质性,包括分子量的多分散性和结构的复杂性,导致其在下游应用中性质不稳定,限制了木质素的高值化利用。为了得到分子量多分散性和结构复杂性都降低的木质素级分,提高木质素的应用价值,本文通过分级降低了木质素的异质性,
纤维素纳米纤维(CNF)作为一种新型的纳米材料可作为一种理想的功能材料应用于水凝胶及聚合物的增强,然而传统的水凝胶应用中仅能利用其纳米的互穿网络作用形成的机械增强,纤维在聚合反应过程并不参与共价键的化学反应。油田采油作业中,随着地下开采环境变得愈加复杂,对助剂提出更高的耐温耐盐要求,CNF及其改性物能够显著的改善油田助剂性能。本文主要是对CNF进行双键改性,以及利用改性CNF制备出具有耐温耐盐的油