【摘 要】
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近年来,由于能量危机及环境污染问题,人们对高性能且经济环保的储能装置的需求日益增加。超级电容器作为一种可持续能源系统的重要组成部分,已经引起了科研人员极大的研究兴
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近年来,由于能量危机及环境污染问题,人们对高性能且经济环保的储能装置的需求日益增加。超级电容器作为一种可持续能源系统的重要组成部分,已经引起了科研人员极大的研究兴趣。多酸因其可逆的氧化还原性以及快速传输电子的能力在电存储领域显示出优异的性能。将多酸引入具有良好导电性的材料中制备多酸功能化复合材料,期望可以有效改善多酸的导电性和电存储性能。本论文制备了磷钼酸/聚吡咯/金属有机框架复合材料、多孔碳/钒磷酸钠和水钠锰矿/聚苯胺/钒镍酸钾复合材料。通过X射线衍射、傅里叶红外光谱、N2吸附脱附、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能量分散X射线光谱、X射线光电子能谱等测试方法,对所制备电极材料的结构、形貌以及化学组成进行表征。采用循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗等方法对所制备的电极材料进行电存储性能研究。电化学实验结果显示,在制备过程中加入0.03 g磷钼酸时,所获得的磷钼酸/聚吡咯/金属有机框架复合材料用作电极材料具有较好的电存储性能,并且在超级电容器的实际应用中表现出较好的应用前景;当多孔碳与钒磷酸钠按照质量比为5:1复合时,复合材料具有更加优异的电存储性能,同时也具有良好的倍率性能和循环稳定性;当水钠锰矿/聚苯胺与钒镍酸钾的质量比为10:1时,所获得复合材料的电存储性能较好。实验结果说明多酸的量对复合材料的电化学性能产生一定的影响,而适当的多酸含量可以显著提高复合材料的电存储性能,表明多酸在电存储领域中具有很大的应用前景。
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