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C (F g-1) s
OCV：0.32 V
1.0
PVA-KOH
0.8
PVA-KOH-KI
4.24%>>>16.03%
300
PVA-KOH-KI PVA-KOH 240
0.6 180
0.4 120
0.2
60
0.0
0
2
4
6
8
10
0
200
400
600
800
1000
Time (h)
Cycle numbers
779.20
.
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13
2.3.4 EIS测试分析
100
PVA-KOH 0 V
PVA-KOH-KI 0 V
80
PVA-KOH-KI 0.5 V
PVA-KOH-KI 1 V
5
60
4
-Z'' (ohm)
40
3
2
20
1
图 2.6 超级电容器在不 同偏电压下的EIS图及
0
0
2
3
4
5
6
0
20
40
60
80
Cs
4I t V mac
E Cs V2 8
P I V 1000 2mac
ESR iRdrop 2 I
td 100% tc1
fk
通过OCV测试确定
通过GCD测试确定
.
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7
1.5 课题提出及创新点
安全 高效 绿色
凝胶 电解质
能量密度低，现 有工艺难以解决
氧化还原 活性掺杂
为体系带来额外的 赝电容,提高性能
100
参数表
Z' (ohm)
Electrolyte
Bias voltage (V)
Ri ( cm2)
Rct ( cm2)
fk (Hz)
(S)
PVA-KOH
0
PVA-KOH-KI
0
1.59
0.77
0.066
15.15
0.57
0.53
0.081
12.35
PVA-KOH-KI
0.5
0.53
0.67
0.118
图 2.8 超级电容器的开路电压及比电容变化
.
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16

3. 对苯二酚掺杂PVA-H2SO4凝胶 聚合物电解质在超级电容器中的应用
超级电容 器的性能
表征
.
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17
3.3结果与讨论
44
33
34.8 ms cm – 1
Ionic conductivity (mS cm1)
22
11
0
0.00
Electrolytes PVA-KOH
Cs (F g–1) Charge Discharge
146.58
135.93
η (%) 92.73
ESR ( cm2)
3.69
E (Wh kg–1)
3.98
P (W kg–1) 716.80
PVA-KOH-KI
250.29
236.90
94.65
1.17
7.80
氧化还原活性凝胶聚合物电解质及 鸡蛋膜在超级电容器中的应用
答辩：xxx
导师：xxx 教授
.
2012-05-118
内容概要
选题依据
实验及结果讨论 结论与展望 致谢
.
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2
选题背景
.
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3
1.1 超级电容器的性能对比
√
√
√
√
√
.
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4
1.2 超级电容器的结构
.
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12
2.3.3 GCD测试分析
1.0 iRdrop
0.8
Potential (V)
0.6
0.4
0.2 PVA-KOH
PVA-KOH-KI
0.0
0
50 100 150 200 250 300 350
74.28%
Time (S)
图 2.3超级电容(PVA-KOH 和 PVA-KOH-KI)的GCD图及参数表
9
2. 碘化钾掺杂PVA-KOH凝胶聚合 物电解质在超级电容器中的应用
超级电容 器的性能
表征
.
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10
2.3 结果与讨论
Ionic conductivity (mS cm-1)
16
12
8
12.73 mS cm‒1
4
0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
The mass of KI in the alkaline PVA gel (g)
.
正电极上:
3 I d i a se rc g h c a he r gI3 2 e
2 I d ia se rc g h c a h e r gI2 2 e
负电极上:
I3 2 e d ia se rc g h c a h r e g3 I
I2 2 e d ia sr e c g h c a h r e g2 I
5
1.3 超级电容器的原理
双电层 电容器
高比表面积，静电 双电层存储能量
可逆的掺杂|去掺杂、欠电 位吸附|脱附、快速的氧化 还原过程存储能量
法拉第 赝电容器
超级 电容器
杂化型 电容器
前两者的混 合存储
.
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6
1.4 超级电容器的技术指标
1.1.3.1电极比电容 1.1.3.2 能量密度
1.1.3.3 功率密度 1.1.3.4 等效串联电阻 1.1.3.5 库伦效率 1.1.3.6 弛豫时间 1.1.3.7 开路电压 1.1.3.8 循环稳定性
8.48
PVA-KOH-KI
1.0
0.54
0.81
0.143
6.99
.
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14
2.3.4 EIS测试分析
C (F cm-2) C'' (F cm-2)
fk ↑, τk↓, τk= 12.35 S
2.0
(A)
1.6
6.0
(B)
4.5
PVA-KOH PVA-KOH-KI
1.2 3.0
0.8
1.5
图 2.2 KI掺杂量与电解质电导率变化关系
.
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2.3.2 CVs测试分析
Current (A)
0.004 0.002
PAV-KOH PAV-KOH-KI
0.000
-0.002
-0.004
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Potential (V)
图 2.3超级电容(PVA-KOH 和 PVA-KOH-KI) 的CV曲线图
0.4
PVA-KOH
PVA-KOH-KI
0.0
0.0
0.01
0.1
1
10
0.01
0.1
1
10
Frequence (Hz)
Frequence (Hz)
图 2.7 (A) 超级电容器的虚部值与频率变化图；(B) 超级电容器的实部值与频率变化图
.
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2.3.5 自放电及稳定性
Potential (V)
0.15
0.30
0.45
0.60
Mass of PB (g) in PVA-H SO -PB gel 24
图 3.1 不同PB掺杂量与电解质电导率变化关系
隔膜 材料
工艺复杂、价格高， 原料有限
生物膜 (鸡蛋膜)
热稳定,相容性,机械 性,绿色天然等
.
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8
1.6 本课题的研究内容
碘化钾掺杂PVA-KOH凝胶电解质及其超级电容器应用 对苯二酚掺杂PVA-H2SO4凝胶电解质及其超级电容器应用 鸡蛋膜作为隔膜在超级电容器中的应用研究
.
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