有机系超级电容器单体制备及其性能优化

被引量 : 0次 | 上传用户:liyang137963
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着全球环境恶化和能源供应的减少,新型高效储能设备的研究开发成为了急需解决的问题。超级电容器作为新一代储能设备,具有功率密度高、循环寿命长(>105次循环)、工作温度范围宽、充/放电速度快等特点,在电子设备、混合动力汽车等领域得到了广泛应用。目前,科研人员对超级电容器的研究大多数聚集在电极材料改性方向,但是研究的新材料是否符合超级电容器的商业化需求和产业化生产、宽温度范围内性能是否稳定仍有待考究。在工艺上对超级电容器的研究,有时比研发新的电极材料更有利于超级电容器的生产与应用。因此本文旨在从电极厚度、导电剂等工艺角度对有机系超级电容器进行研究。本文详细讲述了有机系超级电容器单体的制备工艺流程,包括:集流体表面改良处理、导电热熔粘结剂的制作、电极材料辊压和真空注射电解液等制作工艺。我们以活性炭作为电极材料,制备了不同电极厚度的有机系超级电容器单体,不仅探究了电极厚度对有机系超级电容器电极材料比电容的影响,还对比电容较为优异的超级电容器进行了温度特性研究,以得到在宽温度范围内比电容高且性能稳定的有机系超级电容器。此外,对超级电容器的导电剂进行了研究,利用多层Ti3C2Tx MXene材料作为导电剂制备有机系超级电容器,探究多层Ti3C2Tx MXene作为有机系超级电容器导电剂的可行性。具体研究内容及结论如下:1.探究了电极厚度对有机系超级电容器电极材料比电容的影响,并对温度特性进行了研究。我们采用低成本、高比表面积的活性炭为电极材料、改良的铝箔为集流体,制备了电极厚度为100μm、200μm、400μm和600μm的有机系超级电容器,探究了电极厚度对超级电容器电极材料比电容的影响。结果表明:随着超级电容器电极厚度的增加,电极材料的比电容减小。因此,我们选择对100μm和200μm电极厚度的超级电容器在-30℃~40℃温度范围内进行电化学性能测试,进一步探究温度对性能的影响。研究表明:100μm和200μm电极厚度的超级电容器均受温度影响小、在宽温度范围内性能稳定。值得注意的是,以100μm电极厚度制备的有机系超级电容器单体具有更为优异的储能特性(54.2F g-1)且在-30℃~40℃较宽的温度范围内具有稳定的性能。2.探究多层Ti3C2Tx MXene作为有机系超级电容器导电剂的可行性。以多层Ti3C2Tx MXene(2.5 wt%、5 wt%、10 wt%、20 wt%)作为导电剂制备有机系超级电容器单体,并与使用商用导电剂Super P(2.5 wt%、5 wt%、10 wt%、20 wt%)制备的单体作对比。当导电剂含量为2.5%时,在0.1 m A cm-2电流密度、0~1 V电压窗口下,AC-MXene 2.5%和AC-Super P 2.5%的电极材料比电容分别为28.8 F g-1和21.7 F g-1,表明多层Ti3C2Tx MXene可以作为有机系超级电容器的导电剂进行使用,并且在一定程度上能够提高超级电容器的性能。此外,当电流密度为0.1 m A cm-2时,随着AC-MXene系列中多层Ti3C2Tx MXene含量的增加,电极材料的比电容等参数减小。
其他文献
报纸
非遗的保护、传承与发展是政府、学界十分关注的重大课题。如今跨界、融合、共生发展的理念越来越成为时代主流,共存共生论在时下愈发彰显其理论价值和时代魅力。跨界融合是产业发展的新常态,非遗也需要跨界思维,“破圈”而出。因此打造乳源瑶族“非遗+”的产业形态,推动非遗与相关产业深度融合;在各种业态之间架起桥梁,助力非遗与时俱进,融入现代,发挥价值,意义深远。在对乳源瑶族非遗保护传承现状和存在问题进行阐释的基
期刊
报纸
海南自由贸易港作为国家生态文明试验区,充换电商业模式的选择与创新直接影响其绿色低碳发展目标。海南具有最高水平开放、地理区位独特和清洁能源丰富等发展优势,但也存在着充换电基础设施布局不够合理和换电模式下利益相关者难以实现共赢等问题与挑战。可以基于大数据、车联网和区块链等智慧交通融合应用等数据赋能,打造“智慧海南”模式;明确政府、电动汽车生产商和电池制造商等其他产业链成员的主体角色定位,创新产业联动,
期刊
公安派出所矛盾纠纷化解机制的建立和良性运行是实现公安基层社会治理目标的前提和基础。调研发现,目前公安派出所矛盾纠纷化解机制的运行存在一些困境,导致效能不高,主要表现为法律依据不完善,易导致执法不规范;权责不明晰,易造成警察权扩张;渠道不通畅,易消减效果。提高化解效能既需加强系统结构内部的建设又需提升系统外部的联结,在制度设计层面,应颁布矛盾纠纷化解的全国性法律,完善治安调解规范;在权力运行层面,应
期刊
随着传统文化的回归和人们对文化多样性的重视,非遗手工技艺作为中国优秀传统文化遗产受到更多关注,但是其在传承过程中存在许多难题。研学旅游教育和非遗手工技艺融合,有助于非遗手工技艺传承和创新。分析研学旅游与非遗手工技艺传承之间的关系,并提出基于研学旅游的非遗手工技艺活态传承路径,能够为非遗手工技艺传承和发展提供新思路和新方法。
期刊
刑事立法和犯罪态势的变化,需要治理方法和治理手段及时调整。创设新型的轻刑是轻罪治理的一个重要策略。通过考察域外立法经验,结合我国的实际情况,有必要增设社会服务刑这种轻刑。增设社会服务刑是应对犯罪圈扩张的需要,是构建合理的刑罚结构的需要,是行刑社会化的需要。从可行性的角度考虑,现有的社区矫正制度和曾经试点的社会服务令为增设社会服务刑提供了现实土壤和实践基础,国外社会服务刑的立法为我国增设社会服务刑提
期刊
<正>背景概述2016年,习近平总书记在第七次全国人民防空会议上指出,人民防空(以下简称“人防”)是国之大事,是国家战略。人防是一项关乎新时代社会主义事业发展的重要工作。在我国当前的人防体系中,人防工程是建设任务最为繁重的部分。因此,对人防工程的规划应力求做到科学合理,能够有效指导实际的建设工作。目前,我国的人防工程规划已经开展近30年,形成了明确的规划编制模式和内容,对人防工程发展也起到了显著的
期刊
本实验通过高压微射流均质法制备二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)藻油脂质体,以平均粒径、包封率为主要评价指标,研究大豆磷脂与胆固醇质量比、吐温-80用量、高压微射流均质压力等因素对DHA藻油脂质体的影响。在单因素试验基础上,通过响应面优化试验确定最佳制备工艺参数:大豆磷脂质量浓度为20 mg/m L,大豆磷脂与DHA藻油质量比为4∶1,大豆磷脂与胆固醇质量比为11.
期刊
微混合反应器可以有效强化反应溶液在微观尺度的混合、传质和反应过程,为化学反应提供均匀的反应条件及环境。但在利用微混合反应器技术制备固体颗粒的过程中,反应器的内部微尺寸通道可能因颗粒沉淀而导致结垢或堵塞问题,对微混合反应器技术在这一领域的研究及放大应用造成障碍。本论文在前人研究工作的基础上,采用Y型微射流反应器进行固体颗粒银粉的制备,论文首先对反应器的混合效率进行了评价,再利用筛选出的Y型微射流反应
学位