目录
摘要 .............................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................ III 第一章绪论 .. (1)
1.1 课题研究背景、目的及意义 (1)
1.2 超级电容器原理 (2)
1.2.1 双电层电容器 (2)
1.2.2 赝电电容器 (3)
1.2.3 混合电容器 (4)
1.3 超级电容器结构 (4)
1.3.1 电极材料 (4)
1.3.1.1 碳材料 (5)
1.3.1.2 金属氧化物 (8)
1.3.1.3 导电聚合物 (8)
1.3.1.4 复合材料 (9)
1.3.2 电解液 (10)
1.3.2.1 水系电解液 (11)
1.3.2.2 有机电解液 (12)
1.3.2.3 离子液体 (15)
1.4 超级电容器应用 (15)
1.5 本论文的选题依据以及主要研究内容 (16)
第二章实验条件及主要测试方法 (19)
2.1 本文实验思路设计 (19)
2.2 主要实验药品 (20)
VII
2.3 主要实验仪器 (21)
2.4 材料表征方法 (21)
2.4.1 扫描电子显微镜（SEM） (21)
2.4.2 透射电子显微镜（TEM） (21)
2.4.3 比表面积测试仪（BET） (22)
2.4.4 元素分析仪（EA） (22)
2.4.5 Fe离子分析 (22)
2.5 超级电容器测试方法 (22)
2.5.1 循环伏安测试（Cyclic Voltammetry） (22)
2.5.2 恒电流充放电测试（Galvanostatic charge–discharge） (25)
2.5.3 交流阻抗测试（Electrochemical Impedance Spectroscopy） (25)
2.5.4 能量密度和功率密度计算 (25)
2.6本章小结 (26)
第三章超级电容器一致性制备及性能研究 (27)
3.1 超级电容器制备控制点及控制方法 (27)
3.2 超级电容器极片制备 (28)
3.3 超级电容器组装 (29)
3.4 一致性实验数据分析 (30)
3.4.1 商用超级电容器交流阻抗分析 (30)
3.4.2 超级电容器循环电流分析 (30)
3.4.3 一致性实验分析 (31)
3.4.3.1 第一次实验一致性分析 (31)
3.4.3.2 第二次实验一致性分析 (32)
3.4.3.3 第三次实验一致性分析 (33)
VIII
3.4.3.4 第四次实验一致性分析 (34)
3.5 本章小结 (35)
第四章超级电容器电极材料与电解液匹配性研究 (37)
4.1 五种活性炭性能分析 (37)
4.1.1 五种活性炭的形貌表征 (37)
4.1.2 五种活性炭的BET分析 (38)
4.1.3 五种活性炭元素分析 (39)
4.1.4 五种活性炭灰分含量测试 (39)
4.1.5 五种活性炭Fe离子含量 (40)
4.2 五种活性炭超级电容器性能分析 (40)
4.2.1 活性炭浆料性能分析 (40)
4.2.2 五种活性炭极片分析 (41)
4.2.2.1 五种活性炭极片俯视SEM图 (41)
4.2.2.2 五种活性炭极片断面SEM图 (41)
4.2.2.3 五种活性炭极片BET分析 (42)
4.2.3 五种活性炭超级电容器组装及性能测试 (43)
4.2.3.1 超级电容器交流阻抗分析 (44)
4.2.3.2 超级电容器循环伏安曲分析 (45)
4.2.3.3 超级电容器恒流充放电分析 (47)
4.2.3.4 超级电容器循环寿命分析 (50)
4.2.3.5 超级电容器能量密度和功率密度分析 (51)
4.3 本章小结 (51)
第五章石墨烯/活性炭超级电容器性能研究 (53)
5.1 石墨烯制备 (53)
IX
5.2 石墨烯/活性炭超级电容器电极片制备及组装 (54)
5.3 石墨烯性能表征及超级电容器电化学测试 (54)
5.4 实验数据分析 (55)
5.4.1 样品微观结构分析 (55)
5.4.1.1 微观形貌 (55)
5.4.1.2 微观结构 (57)
5.4.1.3 元素分析 (58)
5.4.2 电化学性能分析 (59)
5.4.2.1 石墨烯/活性炭超级电容器交流阻抗分析 (59)
5.4.2.2 石墨烯/活性炭超级电容器恒流充放电分析 (60)
5.4.2.3 石墨烯/活性炭超级电容器循环伏安分析 (61)
5.4.2.4 石墨烯/活性炭超级电容器循环寿命分析 (61)
5.4.2.5 石墨烯/活性炭超级电容器能量密度和功率密度分析 (62)
5.5 本章小结 (63)
第六章结论与展望 (65)
6.1 结论 (65)
6.2 主要创新点 (66)
6.3 展望 (67)
参考文献 (69)
致谢 (77)
攻读硕士期间发表论文及科研成果 (79)
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