【摘 要】
：
随着化石能源的逐渐枯竭,寻找可持续的清洁能源和发展先进的能源存储技术成为了全球追求的目标。其中超级电容器以其高的功率密度、长的循环寿命和良好的安全性能等优点被广泛关注。电极材料是决定超级电容器性能优劣的关键部分。目前超级电容器的电极材料分为碳基材料（多孔碳,碳纳米管,石墨烯和碳纳米纤维等）、金属氧化物（氧化钌,氧化锰,氧化镍和氧化铁等）和导电聚合物（聚苯胺,聚吡咯和聚噻吩等）。其中,多孔碳以其成本
论文部分内容阅读
随着化石能源的逐渐枯竭,寻找可持续的清洁能源和发展先进的能源存储技术成为了全球追求的目标。其中超级电容器以其高的功率密度、长的循环寿命和良好的安全性能等优点被广泛关注。电极材料是决定超级电容器性能优劣的关键部分。目前超级电容器的电极材料分为碳基材料（多孔碳,碳纳米管,石墨烯和碳纳米纤维等）、金属氧化物（氧化钌,氧化锰,氧化镍和氧化铁等）和导电聚合物（聚苯胺,聚吡咯和聚噻吩等）。其中,多孔碳以其成本低,安全性高以及循环寿命长等优点常用于商业超级电容器,但是低的比电容限制其广泛的应用。而另外的两类电极材料（金属氧化物和导电聚合物）的理论比电容虽高,但是循环稳定性和倍率性能较差。因此本文选用不同的制备方法来得到多孔碳及其复合材料,以达到既具有高容量的同时也具有良好电化学稳定性的目的。具体工作如下:（1）生物质焦油被应用于制备多孔碳材料。首先固定焦油的初始质量,添加不同质量比的氢氧化钾来制备多孔碳材料。当氢氧化钾和焦油的质量比为4时,所制备的多孔碳具有最大的比表面积（2546m2/g）和1.54cm3/g的介孔孔容。将具有最大比表面积的多孔碳（AC-4）制备成为电极,当电流密度为0.25 A/g时,AC-4碳电极显示出260F/g的高比电容。经组装成对称的双电层电容器后,其能量密度最大可以达到17.8 Wh/kg,最大功率密度为1247 W/kg。且该超级电容器具有好的循环稳定性,在循环5000圈以后,还能保持90%的初始比电容。（2）选择具有高碳含量,粘稠状的焦油为碳源,直接将其与氢氧化钾（活化剂）和三聚氰胺（氮源）均匀混合后涂敷在泡沫镍上,随后经过一步高温碳化和活化,进一步洗涤和干燥后获得具有泡沫镍三维骨架的氮掺杂的多孔碳NF@NPC,且该材料表面是多孔的。再通过电化学沉积,将镍钴氢氧化物纳米片直接生长在多孔碳层表面,最终形成NF@NPC@LDH。经过电化学测试,NF@NPC@LDH电极显示出高的面积容量（7924 mF/cm2）,且有良好的倍率性能。这主要是因为碳层起到了固定LDH的作用,使其在充放电过程中不易脱落损失,同时三维碳骨架起到了较好的导电作用。将NF@NPC@LDH进一步组装成不对称超级电容器,显示出最大的能量密度1.6 mWh/cm3和功率密度60 mW/cm3,且经过5000圈的循环以后表现出优异的循环稳定性,90.9%的初始电容保持率。（3）选择焦油为碳源,使用高铁酸钾为活化剂和铁源,采用一锅法制备得到NF@Fe/Fe3O4/PC,不需要粘结剂和导电剂,直接作为电极材料进行测试。将NF@Fe/Fe3O4/PC电极放在不同电解液（KOH和LiOH）中进行循环伏安测试,并分析控制扩散过程和表面电容过程对电极电荷存储的贡献。发现在同一扫描速率下,NF@Fe/Fe3O4/PC电极在KOH溶液中显示出最大的电容电荷存储,这表明该电极在KOH溶液中可以表现出更好的电化学性能（快速充放电,好的循环稳定性）。且该复合电极在KOH电解液中可获得3510 mF/cm2的高面积比电容。超级电容器装置由两个相同的NF@Fe/Fe3O4/PC电极组装而成,其最大能量密度为0.42mWh/cm3,最大功率密度为12mW/cm3。经过5000次循环后依然保留了73%的初始体积电容,表明该器件显示出良好的电化学稳定性。
其他文献
煤炭一直是我国主要的化工材料和发电主要矿物能源,在煤矿开采中矿用液压支架支出占总支出的60%左右,其承载着矿下做业的生产安全。液压支架主要的加工方法为焊接,其占生产总费用的40%左右。焊接工艺的质量直接影响着液压支架的性能和安全,目前,液压支架的制备主要采用手工电弧焊,其存在焊接质量难以控制、焊接效率低、工人工作环境差等问题。随着工厂模块化、数字化、自动化和智能化的推进,提高焊接质量和焊接速度成为
由于强度高、密度低、塑性好等优质的材料特性,2024铝合金已逐渐成为航空航天领域首选的结构用材。然而在海洋大气环境下服役时易受盐水环境的腐蚀,会导致铝合金结构承载性能退化,从而显著降低其使用寿命。因此,研究局部腐蚀对2024铝合金力学性能的影响具有重要意义,对于航空铝合金的防腐设计和安全服役具有理论指导作用。通过电化学噪声（EN）、电化学阻抗谱（EIS）及动电位极化曲线（Tafel）等测试,分析了
由于危险化工工艺生产过程中存在用工培训不到位的情况,导致企业生产时缺乏大量专业技术人才,从而造成员工人身安全无法保障;同时,对于高校相关专业学生来说,在危险化工工艺的实验教学过程中,存在教学资源以及专业化教学师资不足的问题,并且实物教学危险程度高、实验成本普遍较高。因此,针对危险化工工艺生产过程中存在的安全问题,以及实验教学实践过程中操作设备不足等问题,进行危险化工工艺控制的虚拟实验培训系统设计以
目前基于立体视觉信息的运动目标识别定位、跟踪及轨迹预测是计算机视觉领域的研究热点和难点。随着图像深度信息获取、运动目标检测、轨迹预测等技术的日益成熟,该类技术在羽毛球机器人、网球机器人及乒乓球机器人等球类运动场景已得到应用并不断推向同类应用场景。本文基于双目立体深度相机,结合运动目标检测定位及轨迹预测技术,实现对空间场景中做抛物线运动的形状规则目标的检测及其落点预测。所做主要工作内容如下:首先,借
饲料效率的提高对于改善家畜生产者的经济效益和畜牧业可持续发展至关重要。剩余采食量（Residual feed intake,RFI）是权衡饲料利用效率的理想指标之一,可有效评价家畜饲料效率、群体代谢水平及品种选育。低RFI的家畜个体具有更高的饲料效率,人工选育低RFI家畜对畜牧业可持续发展具有重要的现实意义。为探讨差异表达基因和差异lncRNA与肉牛RFI表型变异间的关系,本研究选取极端高RFI（
柠条是干旱、荒漠地带的一种旱生灌丛,主要作用是水土保持、防风固沙。由于柠条的生长特性,需要以3～5年为周期进行一次平茬作业,要求平茬后茬口无毛茬、无灼伤、无撕裂,如此才能达到柠条次年复壮的目的,否则会致其生长迟缓甚至枯死。但是在实际柠条平茬作业中,由于平茬机械参数的不合理选择会造成茬口不平整及功率消耗大等问题,因此,本文围绕圆盘锯切平茬方式,从柠条平茬茬口质量的主要影响因素入手,采用有限元仿真分析
柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii Kom.）富含蛋白质、矿物质、各类氨基酸以及一些功能性物质,是一种饲喂价值较高的豆科木本植物。但是随着柠条锦鸡儿生育期的推进,纤维素和木质素含量会相对增加,较差的适口性和利用率严重限制了其开发利用。青贮可较好的保存饲草营养成分含量及提高适口性,然而柠条锦鸡儿单独青贮难以获得高品质青贮饲草。本试验以盛花期柠条锦鸡儿为研究材料,设置无添加组（对照组
中国于2020年如期实现全面脱贫,创造性谱写了中国减贫经验,为迈向共同富裕奠定了坚实基础。在脱贫攻坚众多扶贫方式中,消费扶贫作为一项创新性双赢政策举措,切实发挥了显著效应,其运用市场机制将贫困地区与广阔市场紧密衔接,保障了农产品城乡供需的动态均衡,是农业增收增效的新路径。以消费促扶贫,充分动员社会各界力量自觉参与到扶贫中来,让贫困地区的产品变商品、服务变收益,不断激发减贫内生动力,为中国脱贫攻坚贡
本文分析了福建省平潭近海海域2013—2019年水文、水质及气象数据的主成分结果,筛选出5个气象因子和4个水质因子作为输入指标,以藻密度为输出指标,分别演算了KNN（K-nearestneighbor）、RF（randomforest）、GBRT（gradient-boosted regression Trees）以及Bagging （bootstrap aggregating）4种赤潮预警回归模