一、炭化条件对聚苯胺炭化产物元素组成和原子比的影响（论文文献综述）
刘鹏云[1]（2021）在《废革屑基多孔炭材料的制备及电化学储能性质的研究》文中指出全球固废处理面临巨大挑战,如何变废为宝是目前的研究热点和急需解决的环保问题。我国是皮革大国,大量皮革废弃物的综合利用亟待解决。本论文基于超级电容器的研究现状,提出以皮革废弃物为前驱体制备氮掺杂多孔炭,并以该多孔炭材料为基体原位生长导电聚吡咯,通过再次炭化制备多孔炭复合材料,最后分别利用化学氧化聚合法和溶剂热法在多孔炭基体上原位负载聚吡咯和Mo S2,分别作为正负极材料,组装成非对称超级电容器。本论文重点研究了氮掺杂废革屑多孔炭的制备,集成氮掺杂多孔炭与导电聚合物、过渡金属二硫化物在电化学储能方面的潜在优势,显着增加器件的比电容,最终实现高能量密度超级电容器的高效构筑。具体研究内容如下:首先,以废革屑为前驱体,利用高温热解法和KOH活化法制备得到氮掺杂多孔炭,详细研究了制备条件对多孔炭结构和电化学性能的影响。表征结果显示,产物具有高的氮含量、大的比表面积和丰富的分级多孔结构。该多孔炭电极在1.0 A/g的电流密度下具有421 F/g的最大比电容,电化学稳定性显着提高。其次,以该多孔炭材料作为基底,利用其吡咯氮结构与吡咯单体的一致性,原位生长聚吡咯,再次炭化后,制备具有高氮含量的废革屑多孔炭/聚吡咯基复合炭材料。复合材料电极在1 m V/s的扫速下比电容值达到720 F/g,由该电极材料组装的固态超级电容器具有223.9 W/kg的功率密度,能量密度为8.5 Wh/kg,在5000次电化学循环后显示出超高的比电容保持率。最后,分别利用化学氧化聚合法和溶剂热法在多孔炭基体上原位负载聚吡咯和Mo S2,将两种复合材料分别作为正负极组装成非对称超级电容器。通过X射线光电子能谱确认了两种复合材料的成功制备。组装后的非对称超级电容器显示出良好的电化学性能,在1 m V/s的扫速下有136.7 F/g的高比电容值,在395 W/kg的功率密度下,能量密度提高到了20.1 Wh/kg。
李亚男[2]（2021）在《聚合物衍生空心掺杂碳球的合成及氧还原电催化性能研究》文中认为随着世界经济的快速发展,传统化石能源已经无法满足可持续发展的要求。因此,开发清洁高效可持续的新能源已经成为当今社会关注和研究的热点。在这些新能源中,燃料电池由于转换效率高、清洁无污染、可持续等优点被认为是未来解决能源和环境污染问题的重要方式之一。燃料电池未得到大规模推广使用,这是由于燃料电池中许多技术问题尚未解决。其中燃料电池阴极氧还原反应（ORR）动力学缓慢,是整个电化学过程的控制步骤,需要高活性的催化剂催化反应发生。目前,燃料电池电极反应的商业化催化剂是铂基催化剂。然而,铂基催化剂由于价格昂贵、储量稀少、易中毒失活等缺点严重阻碍燃料电池的广泛使用。因此,开发低价格、高储存量、高活性的非贵金属催化剂是解决ORR动力学缓慢最有效的方法之一,也是实现燃料电池商业化应用最有希望的策略之一。本文以表面开孔的聚邻苯二胺（PoPD）空心球为碳源和氮源,通过杂元素、过渡金属掺杂以及过渡金属氧化物复合等方式来提高催化剂的活性和循环稳定性。论文主要内容和结果如下:（1）选择含氮量较高的PoPD空心球作为前驱体,直接炭化合成表面开孔的氮掺杂空心碳球（N-Carbon）,并且研究不同炭化温度得到的N-Carbon对ORR电催化性能的影响。通过扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析材料的形貌,傅立叶红外光谱仪、粉末X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）和氮气吸脱附曲线证明N-Carbon材料的成功合成以及不同温度得到N-Carbon的性质（如石墨化程度、键合状态、比表面积和孔径）,并且通过测试材料的循环伏安曲线和线性扫描曲线研究N-Carbon材料的电催化性能。结果表明炭化温度为900℃时,N-Carbon具有完整的形貌和良好的分散性,并表现出最佳的ORR催化活性。（2）在第一部分的基础上引入磷元素,在磷源存在下炭化PoPD表面开孔空心球合成表面开孔的磷、氮共掺杂空心碳球（P,N-Carbon）,研究不同磷源（NaH2PO2、H3PO4、植酸（PA））合成P,N-Carbon形貌和电催化性能的差异以及引起这些差异的原因。通过SEM和TEM分析材料的形貌,XRD、拉曼光谱证明P,N-Carbon材料的成功合成,经电催化测试得到,在碱性介质下P,N-Carbon-PA具有较高的活性,其半波电位和循环稳定性都优于商业化Pt/C。用XPS和密度泛函理论（DFT）阐明了杂元素掺杂引起ORR高催化活性的原因。（3）在第一部分的基础上引入铁元素,通过控制铁源的加入顺序合成具有高活性的表面开孔的铁、氮共掺杂空心碳球（Fe,N-Carbon）。在合成PoPD的过程中加入Fe（NO3）3·9H2O,通过调控Fe（NO3）3.9H2O的加入量来保证材料具有表面开孔的空心球结构,随后在900℃氮气保护下炭化得到Fe,N-Carbon-1。在合成PoPD后加入铁源Fe（N〇3）3·9H2O,先合成表面具有开孔结构的PoPD空心球,加入Fe（NO3）3·9H2O后在900℃氮气保护下炭化得到Fe,N-Carbon-2。通过SEM和TEM分析材料的形貌,XPS与同步辐射表征材料的键合状态与Fe的价态,氮气吸脱附曲线研究材料的比表面积和孔径大小。通过电化学测试发现在碱性条件下Fe,N-Carbon-2具有更高的ORR催化活性,并且Fe,N-Carbon-2表现出比Pt/C更优异的稳定性。（4）在P,N-Carbon和Fe,N-Carbon的基础上,利用PoPD表面开孔空心球、Fe（NO3）3和PA为原料构筑磷化铁和氮共掺杂碳（FeP,N-Carbon）表面开孔空心球和铁、磷、氮共掺杂碳（Fe,P,N-Carbon）表面开孔空心球。首先合成PoPD表面开孔空心球,在Fe（NO3）3和PA存在下煅烧PoPD表面开孔空心球获得FeP,N-Carbon。先在Fe（NO3）3存在下煅烧PoPD表面开孔空心球得到Fe,N-Carbon,再在PA存在下进行另一个周期的煅烧合成Fe,P,N-Carbon。通过SEM、TEM、高分辨透射显微镜（HRTEM）和能量色散X射线（EDS）谱来验证材料的形貌结构,XRD、拉曼、XPS和氮气吸脱附曲线证明材料的成功合成以及结构特征。经电催化测试发现,Fe,P,N-Carbon具有较高的ORR催化活性,其半波电位（0.90 V）和极限电流密度（5.82mA cm-2）优于FeP,N-Carbon,合成催化剂的循环稳定性优于Pt/C。结果表明,Fe,P,N-Carbon是一种高效的非贵金属ORR电催化剂。（5）在PoPD和前四部分得到的掺杂碳材料上负载活性较高的锰氧化物,炭化后形成掺杂碳和氧化亚锰（MnO）复合材料。以PoPD为前驱体,利用PoPD和KMnO4之间的氧化还原反应形成MnO2/PoPD/MnO2复合材料,直接炭化得到Mn〇/N-Carbon/MnO复合材料。研究不同炭化温度对材料的形貌和催化性能的影响。通过TEM、粒径分析和电催化性能测试可知炭化温度为800℃时,材料中MnO的颗粒大小最适中且比表面积最大,表现出最佳的ORR电催化活性。其它复合材料以掺杂碳材料为前驱体,KMnO4与掺杂碳材料通过水热法得到MnO2与掺杂碳材料复合材料,800℃炭化使其形成MnO与掺杂碳复合材料。通过一系列表征证明材料的成功合成,并通过电化学测试表明MnO/Fe,P,N-Carbon/MnO表现出良好的ORR电催化活性。
周君[3]（2020）在《硅基复合纳米材料的制备及储锂性能优化》文中研究指明具有高能量密度和长循环寿命的锂离子电池（LIB）被广泛用于电动汽车和便携设备的储能系统中。市场对更优性能锂离子电池的应用需求激发了业界围绕新型电极材料的研究热情。硅基材料因其高理论容量(Li22Si5,4200 mAh·g-1)、低放电电压（0.5 V vs.Li/Li+）、来源广泛等优势而成为有前景的负极材料,并受到了人们的广泛的关注。尤其是当电池处于快速充放电或者低温条件下时,硅基材料能有效避免商用阳极（石墨）表面的析锂现象,这让硅基材料可替代它成为新型长续航动力锂离子电池的重要负极材料。可是,纳米尺寸的硅基材料的团聚以及在（去）锂化过程中体积效应（>300%）会产生一系列限制硅负极应用的问题,如:硅晶体裂化、电极结构崩塌、电极内部电接触劣化等。本文针以上问题,由结构设计出发,选用“piranha溶液腐蚀法”处理商业化的纳米Si材料,在改进其亲水性同时缓解纳米硅颗粒聚集严重的问题。进一步地,通过引入硼、氮元素共掺杂的碳材料对其进行包覆,来兼顾“原位包覆”与“导电骨架材料”的特性;此外,本论文还探索了不同的粘结剂组成对硅枝晶电化学性能的影响。具体内容如下:（1）Piranha溶液对纳米Si材料进行表面处理购买粒径为50～120纳米的商业化Si粉作为原料,采用piranha溶液（浓硫酸:过氧化氢体积比为3:1）在95oC的油浴环境下刻蚀2 h,并洗涤至不同pH制备出不同表面状态的纳米Si材料。通过XRD检测腐蚀过程中物相成分的变化,并使用SEM及TEM观察piranha溶液纳米硅形貌的变化。结果表明,对比于原料Si粉(首次放电容量为2621.2 mAh·g-1,120次循环后放电容量307.1 mAh?g-1),piranha处理后并稀释至pH=7的Si粉电化学性能有明显改善:在200 mA?g-1的电流密度下,首次嵌锂容量为4173.88 mAh?g-1,首效达到86.29%;在电流密度为500 mA?g-1的条件下,120个充放电循环圈后容量为823.79 mAh?g-1。（2）高分子辅助制备纳米Si@C-B,N复合负极材料通过在piranha溶液处理制备的纳米Si材料表面原位生长一层硼酸掺杂的聚苯胺,将其经850oC高温炭化后,制备出纳米Si@C-B,N复合负极材料。其中,约5 nm的硼、氮元素掺杂型碳层在体系中起导电剂和骨架作用,在200 mA?g-1的电流密度下,首圈放电容量为3634.19 mAh?g-1,首效高达87.68%。当电流密度500 mA?g-1时,340个循环后放电比容量仍具有为1298.85 mAh?g-1。硼、氮元素的掺杂提高了碳层的导电率和电化学稳定性,使得碳层不仅能规避Si与电解液的直接接触,还能实现Si@C复合负极中锂离子和电子快速稳定的传导。（3）粘结剂组成对于多孔Si枝晶电化学性能的影响以脱合金法制备的多孔硅枝晶为活性材料,分别使用聚丙烯酸（PAA）、海藻酸钠（SA）及1:1质量比的二者混合物作为粘结剂制备极片,并对其电化学性能进行探究。傅里叶红外测试表明,PAA与SA在高温条件下发生了脱水缩合反应,成功生成了交联网络结构。对不同粘结剂组装的电池先200 mA?g-1活化五圈,然后在500 mA?g-1的电流密度下循环200圈。其中,PAA+SA对应的电池保持了1206mAh?g-1的稳定比容量,优于PAA的378 mAh·g-1及SA的801 mAh·g-1。综上,PAA+SA混合交联粘结剂对于改善多孔Si枝晶的循环稳定性有良好效果。
刘坤琳[4]（2020）在《小分子环状化合物制备耐高电压的EDLCs多孔炭电极材料》文中研究说明双电层电容器（EDLCs）具有功率密度高、循环寿命长的优点,但能量密度低是其致命缺点。提升EDLCs的可耐受电压能够以平方倍速提升其能量密度。本论文以减少EDLCs电极材料——多孔炭的氧含量为出发点,致力于改善多孔炭电极材料的耐电压特性,进而提高EDLCs的能量密度。研究选择不含氧元素的低沸点小分子环状化合物为前驱体,采用“碱金属辅助促进前驱体的高温热解炭化”策略开展研究工作。以吡咯为前驱体、分别采用金属Li、Na和K辅助,考察并明确了经由溶剂热反应和高温炭化过程制备多孔炭的可行性,制备了三种多孔炭材料。明确了碱金属促进该过程实现的机理为:Na和K与吡咯发生反应的产物具有热不稳定性,在高温下发生热解,产生具有双键的化学活泼物质C4H8、C3H6和C4H5N的双键同分异构体。这些结构有助于后续稠环结构、乃至炭材料大π键共轭结构的生成。研究了碱金属种类对多孔炭的化学组成、形貌、微域结构和孔结构的影响机制,研究发现随着碱金属活性的增强,碳质微晶结构变得更加有序;多孔炭中的sp2碳含量逐渐升高。样品的最低氧含量为6.87 wt%,仍偏高,主要由五元环吡咯的反应中间体的不稳定性引起。为了获得稳定的反应中间体（MCI）,采用三种碱金属辅助炭化六种卤代芳香烃,获得了18种纳米多孔炭。研究表明,碱金属M进攻C-X键生成盐MX和苯自由基,苯自由基进一步通过自由基聚合反应演变为以六元环为基元的MCI,进而经高温热聚合后形成纳米多孔炭;而盐MX发挥“原位模板”作用,在热解成碳过程中经历相变（固→液→固或固→液→气）,最终脱离而留下孔道。该制备方法具有很好的普适性。随着温度的升高,碳质微晶的结晶度先增大后减小;多孔炭的氧含量逐渐降低,1000℃时,样品的氧含量为5.96 wt%。Ar/H2混合气氛下的热解炭化使得纳米多孔炭上的部分氧元素被还原,进一步降低了多孔炭中的氧含量,成功地提升了炭电极的耐电压特性。以钾在氢氩混合气中辅助炭化氯苯制备耐高电压多孔炭（PC-KC）为例,当热解温度为1000℃时,样品PC-KC-1000的氧含量仅为4.09 wt%;作为EDLCs电极材料时,在TEABF4/PC和EMIMBF4电解液中的工作电压分别提高到3.3和3.5 V,最大能量密度分别为53.5和64.4 Wh kg-1。
闫昊[5]（2020）在《炭气凝胶及其复合材料的制备与电化学性能的研究》文中研究指明目前,锂离子电池和超级电容器作为一次性非再生能源的替代品,成为最具发展前景的新能源,并获得广泛的研究和多领域的应用。绿色环保和可持续发展是今后的发展趋势,要求锂离子电池和超级电容器电极不仅能提供优异的电化学性能,还要绿色环保,所以来源广泛的绿色环保炭材料成为了研究者们关注的重点。炭气凝胶以其大的孔隙率和丰富的介孔结构,特别是可以通过溶胶-凝胶过程实现纳米尺度的可控设计和掺杂,可满足不同储能器件对材料在结构和性能上的要求。因此使用环境友好的碳源制备成炭气凝胶用作储能器件电极材料并通过掺杂方法提高其电化学性能成为了研究中的一项重要工作。本研究分别以壳聚糖和苯胺为前驱体设计合成了高性能储能器件用的氮、硅掺杂的炭气凝胶复合电极材料。首先以天然的生物质壳聚糖作为氮源,以植酸和氧化石墨烯为添加剂,通过植酸的螯合作用将壳聚糖和氧化石墨烯相结合,采用水热、冷冻干燥和炭化活化等过程制备出具有独特三维层状分级多孔结构的氮磷共掺杂炭气凝胶。考察了不同植酸浓度、不同炭化温度和活化过程对氮磷共掺杂炭气凝胶结构和性能的影响,设计合成出电化学性能优异的氮磷共掺杂炭气凝胶超级电容器电极材料。其次,本研究以苯胺为前驱体,植酸和过硫酸铵作为添加剂,通过原位聚合和冷冻干燥的方法将纳米硅包覆在聚苯胺气凝胶中,进一步采用高温炭化的方法制备了炭气凝胶包覆纳米硅复合材料。采用不同测试手段对炭气凝胶包覆纳米硅材料的形貌结构和电化学性能进行了研究,对今后进一步研究大容量、高性能的锂离子电池负极材料奠定了基础。主要研究结果表明:（1）在植酸添加量为2.0mL时,炭化后的气凝胶复合材料作为超级电容器电极时具有最优异的电化学性能。在0.5A·g-1的电流密度下比电容为178 F·g-1;当电流密度增大到10 A·g-1时,其比电容为99 F·g-1,电容保持率为55.6%。对于活化后的材料来说,当植酸添加量为1.5mL时,气凝胶复合材料作为超级电容器电极时具有最优异的电化学性能,其比电容在0.5 A·g-1的电流密度下为119 F·g-1当电流密度增大到10 A·g-1时,其比电容为112 F·g-1,电容保持率为94.1%。（2）以植酸添加量为1.0 mL的氮磷共掺杂炭气凝胶为例,比电容在炭化温度为1000℃时达到最大。电流密度为0.5A·g-1时,样品比电容为148 F·g-1,当电流密度增大到10 A·g-1时,其比电容为100 F·g-1。电容保持率为67.6%,具有比较优异的倍率性能。（3）研究中制备的炭气凝胶包覆纳米硅材料作为锂离子电池负极时,在50 mA·g-1下的首次充电比容量和首次放电比容量分别为1506 mAh·g-1和1239 mAh·g-1,其首次库伦效率为82.3%。50次循环后,可逆容量为1215 mAh·g-1。当电流密度增大到3.0 A·g-1时,可逆容量仍能保持231 mAh·g-1。当电流密度恢复到50 mA·g-1时,可逆容量能回到1113 mAh·g-1,说明炭气凝胶包覆硅有较为优异的电化学性能。
纪童童[6]（2020）在《蒜基废弃物制备多孔炭及超级电容性能优化研究》文中研究指明随着人们对于能源储存与利用的日益重视,超级电容器作为一种新型的储能器件具有较好的可持续发展性。电极材料使用废弃的生物质,不仅可以利用生物质天然孔隙结构的优势,还可以降低电容器生产成本,近年来成为研究热点。大蒜在剥皮加工过程中会产生废弃物蒜皮,同时蒜皮中会残留部分蒜瓣。本研究选用残留的蒜瓣为原料,制备出具有高比表面积的超级电容器用活性炭。同时选用蒜皮为原料,采用盐酸预处理工艺对蒜皮基活性炭进行性能优化,实现了对蒜皮基活性炭孔结构的有效调控。以蒜瓣为原料,选用KOH为活化剂,通过响应面法研究了炭化温度、碱炭比、活化温度对蒜瓣基活性炭孔结构的影响。探索得到了制备蒜瓣基活性炭的最佳工艺条件:碱炭比为4:1,炭化温度541℃,活化温度800℃。通过该实验条件得到的蒜瓣基活性炭GBAC-M 比表面积为3175.20 m2/g,孔容为1.791 cm3/g,孔径分布主要集中在0-4 nm之间。以GBAC-M为电极材料,6 mol/L的KOH溶液为电解液制备超级电容器,在电流密度为1 A/g时比电容达到334.9 F/g。在5 A/g电流密度下充放电5000次时,GBAC-M 比电容保持率高达97.03%。以蒜皮为原料,选用KOH为活化剂,对蒜皮进行盐酸水浴加热预处理,并通过炭化、活化制备蒜皮基活性炭HGAP。通过实验得到盐酸预处理的最佳条件为:将蒜皮在1 mol/L盐酸溶液中水浴60℃加热搅拌3 h,炭化温度为600℃。最终制备成蒜皮基活性炭HGAP-7比表面积高达3325.23 m2/g,孔容为1.881 cm3/g,且介孔含量较于未进行预处理的蒜皮基活性炭GAP有明显的提升。以HGAP-7为电极材料,以6 mol/L的KOH为电解液,制备的电容器在电流密度为1 A/g的条件下,比电容达到了 424.4 F/g。且当电流密度为50 A/g时,相比于1 A/g的比电容,电容保持率高达73.8%。通过盐酸预处理工艺制备的蒜皮基活性炭比表面积增大,介孔含量增多,以其为电极材料制备的超级电容器倍率性能及循环稳定性有明显的提升。为了更加全面的了解蒜皮基活性炭的电化学性能,分别以蒜皮基活性炭GAP和HGAP-7为电极材料,选取聚乙烯醇（PVA）为原料,制备PVA-KOH电解质,组装固态超级电容器。并对其进行恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗、长循环等测试,分析蒜皮基固态超级电容器的电化学性能。以HGAP-7为电极材料制备的固态电容器在1 A/g的电流密度下比电容为230.5 F/g,当电流密度达到50 A/g时,比电容仍可达到202.1 F/g。综上所述,本文研究了蒜瓣基活性炭的制备工艺,材料特性与电化学性能,得到了具备高比表面积、高比电容的蒜瓣基活性炭。同时探究了盐酸预处理对蒜皮基活性炭孔隙结构与电化学性能的影响,得到了一种简单的调控蒜皮基活性炭孔结构的预处理方法,并分析了蒜皮基活性炭在固态电解质与液态电解质中的电化学性能。研究结果为蒜基废弃物的高值化利用、孔结构的定向调控提供了理论依据与参考。
赵会会[7]（2020）在《沥青基阳极材料的制备及储钠性能研究》文中进行了进一步梳理钠离子电池是锂离子电池在大型储电系统和电动汽车等领域的低成本替代储能装置,阳极材料是实现钠离子电池商业化的关键。中间相炭微球和中间相沥青作为沥青热缩聚的阶段性产物具有丰富的石墨微晶,表现出良好的导电性,但也存在碳层间距小,表面缺陷少的缺点,导致沥青基软碳阳极的储钠容量十分有限。通过表面化学改性、孔结构调控和软硬碳复合等方式能够实现储钠容量的提高,既可凭借拓宽的石墨层间距收获可观的插层容量,又能获得丰富的储钠位点实现大比例的表面电容存储。系统研究了硫赋存形态、硫掺杂量和孔结构等对硫掺杂沥青基碳材料微观结构和电化学性能的影响,并探讨了硫掺杂沥青基软碳阳极的储钠机理。（1）硫掺杂诱导sp2碳杂化,强化了软碳阳极的储钠性能。以中间相炭微球为前驱体,采用H2S气体刻蚀制备硫掺杂中间相碳微球。调控刻蚀温度和刻蚀时长实现硫元素的可控掺杂,既通过原子占位的方式扩大石墨微晶层间距,又与C-C/O-C=O反应生成C-S-C/C=C共价键（C=C含量由未刻蚀的38.25增加到43.70at%）,C-S-C可提供丰富的储钠位点,C=C可显着提高碳微球的导电性。在以表面电容为主导的快速动力学行为影响下,硫掺杂中间相碳微球阳极在0.2A/g下的可逆容量从76m Ah/g增加至170m Ah/g,1A/g下循环800周后容量稳定在120m Ah/g,容量保持率为97%。（2）选用金属乙酸盐硬模板制备出具有高C=C含量的中间相沥青基层次孔碳,在增加储钠容量的同时改善了软碳阳极的循环稳定性。利用乙酸盐在热解过程中气体挥发造孔和金属氧化物模板的移除造孔,得到介孔主导的层次多孔碳。乙酸根在碳化过程中贡献额外的sp2碳,有效弥补了由于模板占位导致的软碳石墨化度的降低,提高软碳材料的导电性。在层次孔结构、高C=C含量和适量表面官能团的协同作用下,沥青基层次孔碳阳极在0.05A/g下的可逆容量为270m Ah/g,1A/g下循环1000周后充电容量和保持率分别达到144m Ah/g和92.2%。（3）硫掺杂纤维状3D网络结构软碳材料的分步制备实现了大倍率下的高可逆容量存储。以乙酸钙为硬模板制备出了具有纤维状3D网络结构的沥青基层次孔碳,纤维状碳骨架提供大量吸附位点、导电高速通道和电解液扩散通道,再通过H2S刻蚀向软碳材料表面引入噻吩型碳硫共价键,贡献丰富的表面活性位点,实现储钠容量的进一步提高（0.2A/g下可逆容量由210m Ah/g增加到300m Ah/g）和大倍率下的高可逆容量存储（10A/g下保留167m Ah/g）。（4）高硫掺量中间相沥青基层次孔碳的一步法制备实现高储钠容量和大倍率下的循环稳定性。以中间相沥青为前驱体,硫酸镁为硬模板和硫源,一步法制备高硫掺量中间相沥青基层次孔碳。通过调控碳化温度,硫元素的掺杂量控制在6.85-12.19at%范围内,且多以活性含硫官能团C-S-C的形式存在（77.9-95.3%）,在贡献丰富赝电容的同时保持碳材料的结构稳定性,进而得到高储钠容量（0.2A/g下可逆容量稳定在430m Ah/g）和大倍率下的循环稳定性（10A/g下循环800周后保持150m Ah/g的高可逆容量）。（5）核壳结构软硬碳复合材料的构筑使硬碳阳极倍率和循环性能得到显着改善。以硫掺杂中间相碳微球为聚合中心,引导3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）在其表面逐层聚合,实现由块状聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）基硬碳材料向核壳结构软硬碳复合材料的转变。硫掺杂中间相碳微球为核心,其石墨微晶丰富,贡献良好的导电性,外部碳壳呈逐层交联结构,有助于活性位点的激活和电解液的快速运输。通过调整硫掺杂中间相碳微球的添加量和碳化温度,实现碳层间距（0.383-0.410nm）、硫掺杂量的（4.86-8.84at%）和活性含硫官能团C-S-C含量（94-100%）的精确调控。在以电容控制为主导的混合储存机制下,复合阳极的倍率和循环性能优异,5A/g下容量保持率达到28.6%,1A/g下首次可逆容量为187m Ah/g,循环800周后容量保持率为99.4%。（6）以表面电容为主导的混合存储机制促进高速可逆的钠离子存储。表面电容行为包括赝电容和表面吸附,扩散行为主要是指层间插层,储钠容量的差异源于两类储钠行为的贡献不同。硫掺杂中间相碳微球、硫掺杂中间相沥青基层次孔碳和软硬碳复合材料的储钠容量大部分都来自于钠离子与C-S-C共价键之间的法拉第反应,表现为CV曲线中1.0V/1.8V附近的氧化还原峰,这种快速动力学行为是倍率和循环性能改善的关键。表面吸附容量也是快速动力学行为之一,由软碳材料较高的比表面积贡献,表现为～1.25V以上的高压区可逆容量存储。硫掺杂中间相碳微球和软硬碳复合材料均展现出扩大的碳层间距,贡献可观的插层容量。
王可可[8]（2020）在《沥青基层次多孔炭的制备及其在双电层电容器中的应用》文中提出双电层电容器（EDLCs）具有充放电速度快、稳定性好和绿色环保等诸多优点,受到了人们的广泛关注。多孔炭材料是一种广泛应用于EDLCs的电极材料,其比表面积、孔隙结构、表面化学性质、微晶结构以及电导率等均与电化学性能有密切的联系。目前,多孔炭基EDLCs低的能量密度,大大限制了其广泛应用。本文旨在通过改善多孔炭的制备条件,优化其孔隙结构和表面化学性质来提高其比容量和电压窗口,进而达到提高EDLCs能量密度的目的。以低成本水溶性磺化沥青（SP）为碳源,尿素为“功能添加剂”,KOH为活化剂,在低活化剂用量条件下实现多孔炭的高比表面积、层次多孔结构和氮掺杂。对辅助活化机理进行了探讨,发现碱炭比、尿素添加量和活化温度对多孔炭的孔隙结构和表面化学性质有重要的影响。尿素添加量越高,样品的孔隙越发达,氮含量越高;随着活化温度的升高,介孔含量逐渐增加,氧含量逐渐降低。在EMIMBF4电解液中,样品C-0.5-1-900（KOH与SP质量比为0.5,尿素与SP质量比为1,活化温度为900℃）用作EDLCs电极材料时电压窗口高达3.5 V,并表现出高的比容量值(158 F g-1)和优良的倍率性能(C50/0.05=56%)。研究了EDLCs倍率性能与材料比表面积、孔结构和电导率之间的构效关系,适当的介孔比例和高的电子导电性有利于EDLCs倍率性能的提升。以氨气为还原性气氛,对多孔炭进行不同温度高温退火处理。通过多种表征手段对样品的结构和表面元素组成进行分析。结果表明,氨气气氛退火处理后,多孔炭表面形貌变化较小;随着还原温度的升高,多孔炭比表面积先增加（<600℃）后降低,微晶结构逐渐有序,表面氧含量逐渐降低。在TEABF4/PC中,800℃处理的样品作为EDCLs电极材料时,具有最高的比容量(144 F g-1),电压窗口从0-2.7 V提高至0-3.3 V,并保持较好的循环稳定性,能量密度从35.2Wh kg-1增加至52.5 Wh kg-1。因此,氨气气氛下对多孔炭进行高温退火处理是提高炭基EDLCs耐高电压特性的有效手段之一。探讨了电压窗口与材料电导率之间的关系,高电导率有利于高电压EDLCs倍率性能的发挥。
董伟楠[9]（2020）在《多级孔结构碳材料在超级电容器中的电化学性能研究》文中研究指明超级电容器是在近代能源危机和环境问题日益加剧的大背景下诞生的一种新型储能器件,其电容值远超普通电容器,具有高循环寿命,高功率密度,支持高速充放电等优点,多孔碳是超级电容器最常用的一种电极材料。本论文通过调节活化方式和孔结构,制备了具有高比电容值和循环稳定性的多级孔结构碳电极材料,并对活化原理,活化过程和影响材料电容性能的因素进行了深入研究。1,以乌拉草为原料,对其进行炭化并使用氢氟酸溶液进行超声清洗,制备了一种包含微孔、介孔和大孔阵列的多级孔碳材料,材料的最高比表面积为724.33m2·g-1,电化学测试证明材料具有良好的双电层电容性能,在6 mol·L-1的KOH电解液中进行三电极测试得到182F·g-1(电流密度0.5A·g-1)的比电容值,在20A·g-1电流密度比电容值仍能保持116 F·g-1,倍率性能良好。此电极材料制作的双电极纽扣电容器经过10000次恒流充放电测试电容保持率为98%。2,以甲基橙（Methyl Orange）和三氯化铁为可降解模板,制备了聚吡咯纳米管导电聚合物,经炭化和KOH高温活化,制备了氮掺杂多孔碳纳米带,材料独特的二维带状结构,有利于电解液的扩散和电子传输,氮吸附测试证明材料是以微孔为主的多级孔材料,最高比表面积达到2492.57m2·g-1,X射线光电子能谱（XPS）测试证明氮元素在碳材料结构中存在多种含氮官能团,多级孔结构配合高比表面积与氮掺杂能够提供大量活性点位,明显提高碳材料电化学性能,在0.2A·g-1电流密度下,氮掺杂多孔碳纳米带电极材料的比电容值为348.2F·g-1,在1A·g-1恒流充放电循环测试中材料的电容保持率达到了99.9%（8000次循环）,具备优异的循环稳定性。
张晴晴[10]（2020）在《胺改性石墨烯及含铁氧化物三维炭材料的电化学性能研究》文中指出超级电容器是电能存储与使用的重要器件,不断提高其能量密度是人们追求的目标。目前,各类具有高比表面积、良好稳定性的多孔炭是超级电容器电极材料的主要成分。因此开发具有高比容量的新型炭材料成为研究的主攻方向。具有二维纳米结构的石墨烯是构筑新型炭材料的重要基石,人们正试图以此构建具有特定三维结构的炭材料,以达到获得高比容量的目的。来源于天然石墨的氧化石墨烯富含多种官能团,便于化学改性与批量制备。氧化石墨烯的胺改性技术在调控其结构、提高材料比容量方面具有先进性,备受关注。另外,聚苯胺价廉易得,形貌可设计性强,高温碳化后其原始形态基本得到保留,也是近期定向制备炭材料时常选的碳源。采用聚苯胺与含铁氧化剂一同碳化,有望获得具有三维石墨化结构的炭材料。本论文以提高超级电容器电极材料的比容量为研究目标,探索了构建新型三维炭材料的方法,成功制备了胺改性氧化石墨烯及含铁氧化物的三维炭材料和具有石墨化炭壁的微米级炭碗、空心炭球。并研究了它们的制备条件对炭材料形貌、结构和电化学性能的影响规律。通过采用不同的一元胺、二元胺及多元胺作为改性剂和还原剂,经水热法或溶剂热法,制备了胺改性氧化石墨烯材料。在三电极电化学体系下,以0.5 mol/L的H2SO4为电解液,采用循环伏安法,研究了不同种类胺对改性氧化石墨烯材料比容量的影响情况。研究发现,改性分子可以有效地防止还原后氧化石墨烯层的重新堆积,使改性材料具有多层次的多孔结构,从而提高材料的比容量。而且改性剂的分子结构对产物的比容量影响很大,具有特定共轭结构的改性剂,如1,5-萘二胺和对苯二胺,能更显着地提高材料的比容量,在5 m V/s的扫描速率下,两者改性氧化石墨烯材料的比容量分别为424.8 F/g和379.5 F/g。然后采用不同的芳香胺低聚物作为改性剂和还原剂,在溶剂热条件下,制备了具有三维结构的芳香胺低聚物改性氧化石墨烯材料。并对其结构、形貌及比容量等特性进行了系统地研究。结果表明,60℃水浴48 h得到的对苯二胺低聚物,具有最佳的改性效果,以0.5 mol/L的H2SO4为电解液,在5 m V/s的扫描速率下,材料的比容量为452.7F/g。以此材料作为电极活性物质,组装成模型超级电容器,其能量密度为6.8W·h/kg时,功率密度为516.3 W/kg。且经过1 000次充放电循环后比容量保持率在87.9%以上。同时,探索了芳香胺低聚物改性氧化石墨烯的机理,提出了构建具有三维结构的改性氧化石墨烯材料的方法。为进一步提高材料的比容量,通过水热法或溶剂热法,将对苯二胺低聚物改性氧化石墨烯与纳米Fe2O3复合,制备了三维复合材料。并探索了反应温度、反应物质量比以及溶剂配比等条件对材料形貌和比容量的影响。研究表明,当反应温度为160℃,反应物质量比为Fe Cl3·6H2O︰GO=1︰4,溶剂为5 m L水与35 m L乙二醇的混合溶液时,是最佳的工艺条件。所制得材料的比容量最高,以6 mol/L的KOH为电解液,在5 m V/s的扫描速率下,其比容量为443.9 F/g。并用其制得的模型超级电容器,能量密度为6.6 W·h/kg时,功率密度为560.1 W/kg,且经过1 500次循环后比容量保持率为79.6%以上。另外,采用炭化石墨化处理聚苯胺/纳米Fe3O4复合物的方法,制备了三维石墨化介孔炭材料。并研究了炭化石墨化温度对材料的形貌、孔结构和比容量等影响情况。研究表明,石墨化温度从800℃到1 000℃,复合物转变为不规则颗粒状的多孔炭;到1 200℃时,形成了大量具有石墨化炭壁的微米级炭碗;到1 300℃时,形成了石墨化程度较高的微米级空心炭球。另外,石墨化温度还可以调控材料的孔结构及比表面积,平均孔径为5.9～19.9 nm,比表面积为62.6～677.8 m2/g。循环伏安法测试表明,以0.5 mol/L的H2SO4为电解液,在5 m V/s的扫描速率下,经过800℃石墨化处理所得炭材料的比容量最高,为161.4 F/g。总之,氧化石墨烯经芳香胺低聚物改性后具有三维多层次的多孔结构,表现出良好的比容量。经与铁氧化物复合后,材料电化学储能特性进一步提高。另外,利用铁氧化物及聚苯胺可以可控地制备三维石墨化炭材料。此类具有三维结构的炭材料在能源存储等诸多领域具有广阔的应用前景。
二、炭化条件对聚苯胺炭化产物元素组成和原子比的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、炭化条件对聚苯胺炭化产物元素组成和原子比的影响（论文提纲范文）
（1）废革屑基多孔炭材料的制备及电化学储能性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 多孔炭材料的特点 |
| 1.1.1 多孔结构 |
| 1.1.2 比表面积大 |
| 1.1.3 杂原子掺杂 |
| 1.1.4 导电性 |
| 1.1.5 原料来源广 |
| 1.2 多孔炭材料的制备方法 |
| 1.2.1 模板法 |
| 1.2.2 热解法 |
| 1.2.3 水热炭化法 |
| 1.3 多孔炭材料的应用领域 |
| 1.3.1 污水处理 |
| 1.3.2 燃料电池 |
| 1.3.3 锂-硫电池 |
| 1.3.4 锂离子电池 |
| 1.3.5 超级电容器 |
| 1.4 废革屑的特点及研究现状 |
| 1.5 本课题的研究目的及意义 |
| 2 废革屑基氮掺杂多孔炭的制备及在超级电容器中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.3 性能表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌分析 |
| 2.3.2 比表面积和孔径分析 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.3.4 拉曼光谱分析 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.6 电化学分析 |
| 2.4 本章结论 |
| 3 废革屑/导电聚合物基复合炭材料的制备及在固态超级电容器的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 性能表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌分析 |
| 3.3.2 红外光谱分析 |
| 3.3.3 X射线衍射分析 |
| 3.3.4 拉曼光谱分析 |
| 3.3.5 热失重分析 |
| 3.3.6 X射线光电子能谱分析 |
| 3.3.7 电化学性能分析 |
| 3.4 本章结论 |
| 4 基于废革屑多孔炭负载的聚吡咯和MoS_2非对称超级电容器及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌分析 |
| 4.3.2 红外光谱分析 |
| 4.3.3 X射线衍射分析 |
| 4.3.4 拉曼光谱分析 |
| 4.3.5 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.6 电化学分析 |
| 4.4 本章结论 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
（2）聚合物衍生空心掺杂碳球的合成及氧还原电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 燃料电池简介 |
| 1.2.1 燃料电池的工作原理 |
| 1.2.2 燃料电池的应用 |
| 1.3 阴极氧还原反应(ORR) |
| 1.4 燃料电池阴极ORR催化剂 |
| 1.4.1 Pt及Pt基催化剂 |
| 1.4.2 碳基催化剂 |
| 1.4.2.1 单元素掺杂碳基催化剂 |
| 1.4.2.2 双/多杂元素掺杂碳基催化剂 |
| 1.4.3 过渡金属催化剂 |
| 1.4.3.1 过渡金属碳化物催化剂 |
| 1.4.3.2 过渡金属氮化物催化剂 |
| 1.4.3.3 过渡金属磷化物催化剂 |
| 1.4.3.4 过渡金属硫化物催化剂 |
| 1.4.3.5 过渡金属氧化物催化剂 |
| 1.4.3.6 金属有机框架(MOF)催化剂 |
| 1.5 本论文的选题意义及研究内容 |
| 1.5.1 论文选题意义 |
| 1.5.2 论文主要研究内容 |
| 1.5.3 论文主要创新点 |
| 第2章 氮掺杂空心碳球的合成及其ORR电催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 N-Carbon材料的制备 |
| 2.2.4 N-Carbon的表征 |
| 2.2.5 N-Carbon的电催化性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 N-Carbon的形成机理 |
| 2.3.2 N-Carbon的表征 |
| 2.3.3 N-Carbon的电催化性能测试 |
| 2.3.4 N-Carbon的循环稳定性测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 氮、磷共掺杂空心碳球的合成及其ORR电催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 P,N-Carbon的制备 |
| 3.2.4 P,N-Carbon的表征 |
| 3.2.5 P,N-Carbon的电催化性能测试 |
| 3.2.6 密度泛函理论(DFT)计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 P,N-Carbon的形成机理 |
| 3.3.2 P,N-Carbon的表征 |
| 3.3.3 P,N-Carbon的电催化性能测试 |
| 3.3.4 P,N-Carbon的循环稳定性测试 |
| 3.3.5 DFT理论计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氮、铁共掺杂空心碳球的合成及其ORR电催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 Fe,N-Carbon的制备 |
| 4.2.4 Fe,N-Carbon的表征 |
| 4.2.5 Fe,N-Carbon的电催化性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Fe,N-Carbon的形成机理 |
| 4.3.2 Fe,N-Carbon的表征 |
| 4.3.3 Fe,N-Carbon的电催化性能测试 |
| 4.3.4 Fe,N-Carbon的循环稳定性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 氮、磷、铁共掺杂空心碳球的合成及其ORR电催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 FeP,N-Carbon和Fe,P,N-Carbon的制备 |
| 5.2.4 FeP,N-Carbon和Fe,P,N-Carbon的表征 |
| 5.2.5 FeP,N-Carbon和Fe,P,N-Carbon的电催化性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 FeP,N-Carbon和Fe,P,N-Carbon的形成机理 |
| 5.3.2 FeP,N-Carbon和Fe,P,N-Carbon的表征 |
| 5.3.3 FeP,N-Carbon和Fe,P,N-Carbon的电催化性能测试 |
| 5.3.4 FeP,N-Carbon和Fe,P,N-Carbon的循环稳定性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 氮、磷、铁共掺杂空心碳球/MnO复合材料的合成及其ORR电催化性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 实验仪器 |
| 6.2.3 材料的制备 |
| 6.2.4 材料的表征 |
| 6.2.5 材料的电催化性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 材料的合成机理 |
| 6.3.2 材料的表征 |
| 6.3.3 材料的电催化性能测试 |
| 6.3.4 材料的循环稳定性测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（3）硅基复合纳米材料的制备及储锂性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 锂离子电池发展历史简介 |
| 1.1.2 锂离子电池组成部分 |
| 1.1.3 锂离子电池工作原理 |
| 1.2 锂离子电池负极材料概述 |
| 1.2.1 碳基材料 |
| 1.2.2 氧化物负极 |
| 1.2.3 金属及合金类材料 |
| 1.3 锂离子电池硅负极材料的研究现状 |
| 1.3.1 硅负极的嵌锂机理 |
| 1.3.2 硅负极的主要问题及改善策略 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 电池的组装 |
| 2.2.1 极片的制备 |
| 2.2.2 扣式电池的组装 |
| 2.3 材料的表征测试 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射仪(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 傅利叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.3.5 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.6 热重-差热分析(TG) |
| 2.3.7 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.8 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.9 X射线荧光光谱(XRF) |
| 2.4 材料的电化学性能表征 |
| 2.4.1 充放电测试 |
| 2.4.2 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.3 交流阻抗测试(EIS) |
| 第三章 Piranha溶液对Si的表面处理及电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 商业化纳米Si粉的改性 |
| 3.2.1 Piranha溶液对纳米Si粉的表面处理 |
| 3.2.2 电极制备 |
| 3.3 Piranha溶液改性后的商业化纳米Si粉的物理性能表征 |
| 3.3.1 Piranha溶液表面处理前后的原料分析 |
| 3.3.2 稀释程度对样品形貌的影响 |
| 3.4 纳米Si材料的电化学性能表征 |
| 3.4.1 纳米Si材料的循环伏安图与倍率性能 |
| 3.4.2 纳米Si材料的循环性能与充放电曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高分子辅助制备纳米Si@C-B,N复合负极 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高分子辅助制备纳米Si@C-B,N复合负极材料 |
| 4.2.1 纳米Si@B,N掺杂型碳复合负极材料的制备 |
| 4.2.2 电极材料的制备 |
| 4.3 纳米Si@C-B,N复合负极材料的物理性能表征 |
| 4.3.1 纳米Si@C-B,N复合负极材料的组成分析 |
| 4.3.2 纳米Si@C-B,N复合负极材料的形貌分析 |
| 4.4 纳米Si@C-B,N复合负极材料的电化学性能表征 |
| 4.4.1 纳米Si@C-B,N复合负极材料的循环倍率性能 |
| 4.4.2 不同条件下制备的复合负极材料循环倍率性能 |
| 4.4.3 纳米Si@C-B,N复合负极材料的循环伏安图 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 粘结剂组成对多孔硅枝晶负极电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同粘结剂组成电极的制备 |
| 5.2.1 原料多孔硅的制备 |
| 5.2.2 不同粘结剂组成电池的制备 |
| 5.3 三维网络型粘结剂电极物理性能表征 |
| 5.3.1 合金腐蚀前后的原料分析 |
| 5.3.2 合金腐蚀对样品形貌的影响 |
| 5.3.3 不同组分粘结剂的红外分析 |
| 5.4 三维网络型粘结剂电极的电化学性能表征 |
| 5.4.1 三维网络型粘结剂电极的循环伏安图与倍率性能 |
| 5.4.2 三维网络型粘结剂电极的循环性能与充放电曲线 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）小分子环状化合物制备耐高电压的EDLCs多孔炭电极材料（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 多孔炭制备方法 |
| 1.2.1 活化法 |
| 1.2.2 模板法 |
| 1.2.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.2.4 水热法 |
| 1.2.5 卤素刻蚀法 |
| 1.2.6 化学气相沉积法 |
| 1.3 多孔炭的前驱体 |
| 1.3.1 化石类碳质前驱体 |
| 1.3.2 生物质基碳质前驱体 |
| 1.3.3 有机聚合物类前驱体 |
| 1.3.4 纳米炭材料基前驱体 |
| 1.3.5 小分子有机化合物前驱体 |
| 1.4 多孔炭在超级电容器中的应用 |
| 1.4.1 超级电容器的概述 |
| 1.4.2 超级电容器的分类 |
| 1.4.3 双电层电容器的简介 |
| 1.4.4 双电层电容器用耐电压电极材料的设计 |
| 1.5 课题的提出及主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 化学试剂与材料 |
| 2.2 主要实验设备 |
| 2.3 材料的制备 |
| 2.3.1 钾、钠、锂辅助炭化吡咯制备多孔炭 |
| 2.3.2 钾、钠、锂辅助炭化卤代芳香烃制备介孔炭 |
| 2.3.3 钾辅助炭化氯苯制备耐电压多孔炭 |
| 2.4 材料分析与表征 |
| 2.4.1 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.4.2 透射电子显微镜和电子能量损失谱 |
| 2.4.3 X射线粉末衍射 |
| 2.4.4 物理吸附测试 |
| 2.4.5 拉曼光谱 |
| 2.4.6 傅里叶红外光谱 |
| 2.4.7 X射线光电子能谱 |
| 2.4.8 元素分析 |
| 2.4.9 热重-质谱联用 |
| 2.4.10 四探针电导率测试 |
| 2.5 双电层电容器组装及电化学性能测试 |
| 2.5.1 电极制备 |
| 2.5.2 双电层电容器组装 |
| 2.5.3 电化学性能测试 |
| 第3章 碱金属辅助炭化吡咯制备多孔炭及其EDLCs行为 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 多孔炭的制备 |
| 3.3 多孔炭的化学组成 |
| 3.3.1 多孔炭的体相化学组成 |
| 3.3.2 多孔炭的表面化学组成 |
| 3.4 多孔炭的形貌和结构 |
| 3.4.1 碱金属种类对多孔炭形貌与结构的影响 |
| 3.4.2 多孔炭碳质结构的形成过程 |
| 3.4.3 碱金属种类对多孔炭微观结构的影响 |
| 3.4.4 碱金属种类对多孔炭孔结构的影响 |
| 3.5 多孔炭的电化学性质 |
| 3.5.1 钾辅助炭化吡咯所得多孔炭的电化学性能 |
| 3.5.2 钠辅助炭化吡咯所得多孔炭的电化学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 碱金属辅助炭化卤代芳香烃制备介孔炭及其EDLCs行为 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 钠辅助炭化溴苯制备介孔炭及其EDLCs行为 |
| 4.2.1 介孔炭的形成过程与化学组成 |
| 4.2.2 介孔炭的形貌与结构 |
| 4.2.3 介孔炭的孔结构 |
| 4.2.4 介孔炭的成孔机理 |
| 4.2.5 介孔炭的电化学性能 |
| 4.3 碱金属辅助炭化卤代芳香烃制备介孔炭的方法的普适性研究 |
| 4.3.1 介孔炭的孔结构 |
| 4.3.2 介孔炭的形貌 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 钾在氢氩混合气中辅助炭化氯苯制备多孔炭及其EDLCs的耐电压特性 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料的表征 |
| 5.2.1 多孔炭的化学组成 |
| 5.2.2 多孔炭中碳的杂化形态 |
| 5.2.3 多孔炭的形貌与结构 |
| 5.2.4 多孔炭的孔结构 |
| 5.3 多孔炭的电化学性能 |
| 5.3.1 多孔炭在3.3V有机电解液中的电化学性能 |
| 5.3.2 多孔炭在不同电压下的电化学性能 |
| 5.4 电化学性能的比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论、创新点与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）炭气凝胶及其复合材料的制备与电化学性能的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器的分类 |
| 1.2.2 超级电容器的应用 |
| 1.3 锂离子电池概述 |
| 1.3.1 锂离子电池的原理 |
| 1.3.2 锂离子电池的组成 |
| 1.3.3 硅基锂离子电池负极材料的研究现状 |
| 1.4 炭材料用作超级电容器的电极材料 |
| 1.5 气凝胶概述 |
| 1.5.1 气凝胶简介 |
| 1.5.2 气凝胶的制备 |
| 1.5.3 气凝胶的应用 |
| 1.6 杂原子掺杂炭材料用于电化学 |
| 1.6.1 氮掺杂 |
| 1.6.2 磷掺杂 |
| 1.6.3 硅掺杂 |
| 1.7 课题背景与研究内容 |
| 1.7.1 课题背景 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 创新点 |
| 第二章 实验与测试分析方法 |
| 2.1 化学试剂 |
| 2.2 本实验所使用的仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的制备 |
| 2.3.2 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的制备 |
| 2.3.3 工作电极的制备 |
| 2.3.4 超级电容器的组装 |
| 2.3.5 锂离子电池的组装 |
| 2.4 样品表征方法 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.3 红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.4 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.5 拉曼光谱分析(Raman spectroscopy) |
| 2.4.6 氮气吸脱附测试(N_2 absorption-desorption test) |
| 2.4.7 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5 电化学表征 |
| 2.5.1 循环伏安测试 |
| 2.5.2 恒流充放电测试 |
| 2.5.3 交流阻抗测试 |
| 第三章 植酸辅助制备壳聚糖/氧化石墨烯气凝胶的制备及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的制备机理 |
| 3.3 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的三维多孔形貌 |
| 3.4 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的三维结构 |
| 3.5 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的官能团 |
| 3.6 活化后氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的超级电容器性能 |
| 3.7 炭化后氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的超级电容器性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 炭化温度对氮磷共掺杂炭气凝胶的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同温度炭化氮磷共掺杂炭材料的三维形貌 |
| 4.3 不同温度炭化氮磷共掺杂炭材料的三维结构 |
| 4.4 不同温度炭化氮磷共掺杂炭材料的电化学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的制备和电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的结构 |
| 5.3 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的XRD测试 |
| 5.4 聚苯胺气凝胶包覆纳米硅复合材料的热重分析 |
| 5.5 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的HAADF电镜图 |
| 5.6 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的红外分析 |
| 5.7 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的电化学性能 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者及导师介绍 |
| 附件 |
（6）蒜基废弃物制备多孔炭及超级电容性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 分类及原理 |
| 1.2.3 超级电容器电解质 |
| 1.2.4 研究现状 |
| 1.3 活性炭概述 |
| 1.3.1 活性炭的制备材料 |
| 1.3.2 活性炭的制备方法 |
| 1.3.3 生物质基活性炭除杂研究 |
| 1.3.4 生物质基活性炭研究现状 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验方法及原理 |
| 2.1 实验试剂与设备 |
| 2.2 活性炭的制备及表征原理 |
| 2.2.1 活性炭的制备 |
| 2.2.2 活性炭比表面积及孔隙结构的表征 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.2.4 活性炭微晶结构表征(XRD) |
| 2.2.5 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.2.6 活性炭表面官能团表征(XPS) |
| 2.3 超级电容器电化学测试 |
| 2.3.1 超级电容器的制备 |
| 2.3.2 电化学测试分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 KOH活化法制备蒜瓣基活性炭及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 响应面法实验 |
| 3.2.1 响应面法实验设计原理及方案 |
| 3.2.2 响应曲面和等高线图 |
| 3.2.3 验证试验 |
| 3.3 蒜瓣基活性炭的表征 |
| 3.3.1 蒜瓣基活性炭的比表面积及孔结构分析 |
| 3.3.2 活性炭表面形貌表征 |
| 3.3.3 活性炭微晶结构表征 |
| 3.3.4 蒜瓣基活性炭的表面官能团 |
| 3.4 蒜瓣基活性炭电极电化学性能 |
| 3.4.1 蒜瓣基活性炭电极的恒电流充放电特性 |
| 3.4.2 蒜瓣基活性炭电极的循环伏安特性 |
| 3.4.3 蒜瓣基活性炭电极的交流阻抗特性 |
| 3.4.4 蒜瓣基活性炭电极的循环性能 |
| 3.4.5 蒜瓣基活性炭电极的功率密度及能量密度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 盐酸预处理对蒜皮基活性炭及其电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 盐酸预处理工艺 |
| 4.3 单因素实验结果分析 |
| 4.3.1 合成条件对比表面积的影响 |
| 4.3.2 水浴时间对比表面积的影响 |
| 4.3.3 水浴温度对比表面积的影响 |
| 4.3.4 盐酸浓度对比表面积的影响 |
| 4.3.5 炭化温度对比表面积的影响 |
| 4.4 盐酸预处理对蒜皮内源矿物质的去除效果 |
| 4.5 矿物质对蒜皮热解特性影响分析 |
| 4.6 蒜皮基活性炭的表征 |
| 4.6.1 蒜皮基活性炭的孔结构分析 |
| 4.6.2 蒜皮基活性炭的扫描电镜分析 |
| 4.6.3 蒜皮基活性炭的微晶结构分析 |
| 4.6.4 蒜皮基活性炭的表面官能团分析 |
| 4.7 蒜皮基活性炭电极的电化学性能 |
| 4.7.1 蒜皮基活性炭电极的恒电流充放电特性 |
| 4.7.2 蒜皮基活性炭电极的循环伏安特性 |
| 4.7.3 蒜皮基活性炭电极的交流阻抗特性 |
| 4.7.4 蒜皮基活性炭电极的循环稳定性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 蒜皮基活性炭固态电容器电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 固态电解质的制备 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 KOH含量对比电容的影响 |
| 5.3.2 粘结剂PTFE的含量对比电容的影响 |
| 5.4 蒜皮基活性炭性能对固态超级电容器性能的影响 |
| 5.4.1 恒电流充放电曲线对比分析 |
| 5.4.2 循环伏安曲线对比分析 |
| 5.4.3 交流阻抗性能对比分析 |
| 5.4.4 循环稳定性性能对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）沥青基阳极材料的制备及储钠性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 钠离子电池的结构及工作原理 |
| 1.3 软碳的储钠机理 |
| 1.3.1 层间插层 |
| 1.3.2 赝电容 |
| 1.3.3 表面吸附 |
| 1.4 钠离子电池的研究进展 |
| 1.4.1 阴极材料的概述 |
| 1.4.2 碳质阳极材料的分类 |
| 1.4.3 煤系沥青基软碳的研究进展 |
| 1.4.4 硫掺杂的方法 |
| 1.5 存在的主要问题及解决方案 |
| 1.6 研究内容及技术路线图 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线图 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料与试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 材料表征与电池组装 |
| 2.3.1 物理性能表征 |
| 2.3.2 阳极制备 |
| 2.3.3 电池组装 |
| 2.3.4 电化学性能表征 |
| 3 硫掺杂中间相碳微球阳极材料的制备及储钠性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硫形态对中间相碳微球微观结构和储钠性能的影响 |
| 3.2.1 中间相碳微球基阳极材料的制备 |
| 3.2.2 中间相碳微球基阳极材料的微观结构表征 |
| 3.2.3 中间相碳微球基阳极的电化学性能表征 |
| 3.3 H2S刻蚀条件对中间相碳微球微观结构和储钠性能的影响 |
| 3.3.1 硫掺杂中间相碳微球的制备 |
| 3.3.2 硫掺杂中间相碳微球的微观结构表征 |
| 3.3.3 硫掺杂中间相碳微球阳极的电化学性能表征 |
| 3.3.4 硫掺杂中间相碳微球阳极的储钠机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 硫掺杂沥青基层次孔碳阳极材料的制备及储钠性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 中间相沥青基层次孔碳阳极材料的制备及储钠性能研究 |
| 4.2.1 中间相沥青基层次孔碳的制备 |
| 4.2.2 中间相沥青基层次孔碳的微观结构表征 |
| 4.2.3 中间相沥青基层次孔碳阳极的电化学性能表征 |
| 4.2.4 两步法制备硫掺杂中间相沥青基层次孔碳及储钠性能研究 |
| 4.3 一步法制备硫掺杂中间相沥青基层次孔碳及储钠性能研究 |
| 4.3.1 PMP的制备 |
| 4.3.2 PMP的微观结构表征 |
| 4.3.3 PMP阳极的电化学性能表征 |
| 4.3.4 PMP阳极的储钠机理 |
| 4.4 一步法制备硫掺杂中间相炭微球基层次孔碳及储钠性能研究 |
| 4.4.1 PMS的制备 |
| 4.4.2 PMS的微观结构表征 |
| 4.4.3 PMS阳极的电化学性能表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 软硬碳复合阳极材料的制备及储钠性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 软碳来源对软硬碳复合材料微观结构和储钠性能的影响 |
| 5.2.1 软硬碳复合材料的制备 |
| 5.2.2 软硬碳复合材料的微观结构表征 |
| 5.2.3 软硬碳复合阳极的电化学性能表征 |
| 5.3 制备条件对软硬碳复合材料微观结构和储钠性能的影响 |
| 5.3.1 SHC的制备 |
| 5.3.2 SHC的微观结构表征 |
| 5.3.3 SHC阳极的电化学性能表征 |
| 5.3.4 SHC阳极的储钠机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）沥青基层次多孔炭的制备及其在双电层电容器中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超级电容器简介 |
| 1.2.1 双电层电容器工作原理 |
| 1.2.2 赝电容电容器工作原理 |
| 1.2.3 混合电容器工作原理 |
| 1.3 大倍率炭基EDLCs电极材料的构建 |
| 1.3.1 影响炭基EDLCs电极材料倍率性能的因素 |
| 1.3.2 大倍率炭基EDLCs电极材料的研究进展 |
| 1.4 高耐电压炭基EDLCs电极材料的构建 |
| 1.4.1 影响炭基EDLCs电极材料高耐电压特性的因素 |
| 1.4.2 高耐电压炭基EDLCs电极材料的研究进展 |
| 1.5 本文主要研究思路与内容 |
| 第2章 材料制备及表征方法 |
| 2.1 原料与试剂 |
| 2.2 主要实验仪器和设备 |
| 2.3 材料的制备 |
| 2.3.1 碳前驱体SP的制备 |
| 2.3.2 尿素辅助活化氮掺杂层次多孔炭的制备 |
| 2.3.3 氨气辅助还原多孔炭材料的制备 |
| 2.4 材料的分析与表征 |
| 2.4.1 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.4.2 能量色散X射线荧光分析(EDX) |
| 2.4.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.4 傅里叶红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.5 热失重分析(TGA) |
| 2.4.6 比表面积分析 |
| 2.4.7 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.8 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.4.9 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4.10 四探针电导率测试 |
| 2.5 对称EDLCs的组装及化学性能测试 |
| 2.5.1 对称EDLCs的组装 |
| 2.5.2 对称EDLCs的电化学性能测试 |
| 第3章 尿素辅助法制备氮掺杂层次多孔炭及其EDLCs性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 前驱体的结构表征 |
| 3.2.1 碳前驱体SP的 FTIR分析 |
| 3.2.2 炭化前样品的结构分析 |
| 3.2.3 尿素的热失重(TG/DTG)分析 |
| 3.3 尿素辅助活化机理分析 |
| 3.3.1 炭材料的结构与组成分析 |
| 3.3.2 活化剂的组成分析 |
| 3.4 不同尿素添加量制备氮掺杂层次多孔炭(HPCs)的结构与性质 |
| 3.4.1 HPCs的形貌分析 |
| 3.4.2 HPCs的孔结构分析 |
| 3.4.3 HPCs的表面元素分析 |
| 3.5 不同活化温度制备氮掺杂层次多孔炭(Cs)的结构与性质 |
| 3.5.1 Cs的孔结构分析 |
| 3.5.2 Cs的表面元素与电导率分析 |
| 3.6 电化学性能分析 |
| 3.6.1 尿素添加量对EDLCs电化学性能的影响 |
| 3.6.2 活化温度对EDLCs电化学性能的影响 |
| 3.6.3 EDLCs倍率与导电性的关系 |
| 3.6.4 EDLCs倍率与孔结构的关系 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 氨气还原温度对多孔炭结构及EDLCs高电压性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的形貌和结构表征 |
| 4.2.1 样品的形貌分析 |
| 4.2.2 样品的结构分析 |
| 4.3 样品的表面化学性质分析 |
| 4.3.1 样品的表面元素和电导率分析 |
| 4.3.2 样品的表面官能团分析 |
| 4.4 多孔炭在有机电解液中的电化学性能分析 |
| 4.4.1 循环伏安测试 |
| 4.4.2 恒流充放电测试 |
| 4.4.3 电导率与EDLCs耐高电压性能之间的关系 |
| 4.4.4 循环性能测试 |
| 4.5 多孔炭在离子液体电解液中的电化学性能分析 |
| 4.6 Ragone曲线 |
| 4.7 高电压对电极的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 本文主要创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）多级孔结构碳材料在超级电容器中的电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器简介 |
| 1.2.2 超级电容器的分类和基本原理 |
| 1.2.3 超级电容器的电极材料 |
| 1.3 超级电容器电极材料的研究进展 |
| 1.3.1 导电聚合物 |
| 1.3.2 金属氧化物 |
| 1.3.3 石墨烯 |
| 1.3.4 碳纳米管 |
| 1.3.5 多孔碳 |
| 1.4 多孔碳的制备和杂原子掺杂 |
| 1.4.1 多孔碳的制备方法 |
| 1.4.2 掺杂对多孔碳材料性能的影响 |
| 1.5 本论文的选题依据和研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验材料、设备和测试方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器和测试设备 |
| 2.3 测试及表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)形貌表征 |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM)表征 |
| 2.3.4 激光拉曼光谱分析 |
| 2.3.5 氮气吸附/脱附测试 |
| 2.3.6 电化学性能测试 |
| 3 多级孔碳材料的制备与电容性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 制备电极材料 |
| 3.2.2 制作电极样品 |
| 3.2.3 制作纽扣型对称电容器 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的形貌表征和EDS能谱测试 |
| 3.3.2 炭化温度对乌拉草基碳孔结构的影响 |
| 3.3.3 拉曼光谱测试,XRD测试 |
| 3.3.4 电化学性能测试 |
| 3.3.5 循环稳定性测试 |
| 3.4 小节 |
| 4 氮掺杂多孔碳纳米带的制备与电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 制备氮掺杂多孔碳纳米带 |
| 4.2.2 制作测试电极 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌表征 |
| 4.3.2 拉曼测试和XRD测试 |
| 4.3.3 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
| 4.3.4 氮吸附/脱附测试 |
| 4.3.5 电化学性能测试 |
| 4.3.6 循环稳定性测试 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）胺改性石墨烯及含铁氧化物三维炭材料的电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 超级电容器的技术发展 |
| 1.2.1 超级电容器的分类 |
| 1.2.2 超级电容器电极材料的研究进展 |
| 1.3 改性氧化石墨烯的研究进展 |
| 1.3.1 氧化石墨烯在超级电容器中的应用 |
| 1.3.2 氧化石墨烯的改性方法 |
| 1.3.3 氧化石墨烯的胺基改性研究进展 |
| 1.4 三维炭材料的制备及其在超级电容器中的应用 |
| 1.4.1 三维炭材料的发展现状 |
| 1.4.2 三维石墨烯的研究进展 |
| 1.5 论文研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 不同种类胺改性氧化石墨烯的对比研究 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料的制备 |
| 2.2.1 氧化石墨烯的制备 |
| 2.2.2 不同种类胺改性氧化石墨烯的制备 |
| 2.3 材料的表征及性能测试 |
| 2.3.1 材料的表征 |
| 2.3.2 材料的性能测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 氧化石墨烯的电化学性能研究 |
| 2.4.2 不同种类胺改性氧化石墨烯的对比研究 |
| 2.4.3 1,5-萘二胺改性氧化石墨烯的电化学性能研究 |
| 2.4.4 对苯二胺改性氧化石墨烯的电化学性能研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 芳香胺低聚物改性氧化石墨烯制备三维结构炭材料 |
| 3.1 实验原料与设备 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验设备 |
| 3.2 芳香胺低聚物改性氧化石墨烯三维结构炭材料的制备 |
| 3.3 材料的表征及性能测试 |
| 3.3.1 材料的表征 |
| 3.3.2 材料的性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 1,5-萘二胺低聚物改性氧化石墨烯的三维结构炭材料 |
| 3.4.2 对苯二胺低聚物改性氧化石墨烯的三维结构炭材料 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 胺改性氧化石墨烯/纳米Fe_2O_3制备三维复合炭材料 |
| 4.1 实验原料与设备 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验设备 |
| 4.2 对苯二胺低聚物改性GO/纳米Fe_2O_3三维复合炭材料的制备 |
| 4.3 材料的表征及性能测试 |
| 4.3.1 材料的表征 |
| 4.3.2 材料的性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 反应温度对胺改性GO/纳米Fe_2O_3三维复合炭材料的影响 |
| 4.4.2 反应物质量比对胺改性GO/纳米Fe_2O_3三维复合炭材料的影响 |
| 4.4.3 溶剂配比对胺改性GO/纳米Fe_2O_3三维复合炭材料的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 炭化聚苯胺/纳米Fe_3O_4复合物制备三维介孔炭材料 |
| 5.1 实验原料与设备 |
| 5.1.1 实验原料 |
| 5.1.2 实验设备 |
| 5.2 材料的制备 |
| 5.2.1 纳米Fe_3O_4的制备及表面处理 |
| 5.2.2 聚苯胺/纳米Fe_3O_4复合物的制备及炭化处理 |
| 5.3 材料的表征及性能测试 |
| 5.3.1 材料的表征 |
| 5.3.2 材料的性能测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 石墨化温度对三维介孔炭材料形貌及结构的影响 |
| 5.4.2 石墨化温度对三维介孔炭材料孔结构的影响 |
| 5.4.3 石墨化温度对三维介孔炭材料容量性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、炭化条件对聚苯胺炭化产物元素组成和原子比的影响（论文参考文献）
- [1]废革屑基多孔炭材料的制备及电化学储能性质的研究[D]. 刘鹏云. 烟台大学, 2021(09)
- [2]聚合物衍生空心掺杂碳球的合成及氧还原电催化性能研究[D]. 李亚男. 扬州大学, 2021
- [3]硅基复合纳米材料的制备及储锂性能优化[D]. 周君. 湖南师范大学, 2020(01)
- [4]小分子环状化合物制备耐高电压的EDLCs多孔炭电极材料[D]. 刘坤琳. 天津大学, 2020
- [5]炭气凝胶及其复合材料的制备与电化学性能的研究[D]. 闫昊. 北京化工大学, 2020(02)
- [6]蒜基废弃物制备多孔炭及超级电容性能优化研究[D]. 纪童童. 山东大学, 2020(11)
- [7]沥青基阳极材料的制备及储钠性能研究[D]. 赵会会. 河南理工大学, 2020(01)
- [8]沥青基层次多孔炭的制备及其在双电层电容器中的应用[D]. 王可可. 天津大学, 2020(02)
- [9]多级孔结构碳材料在超级电容器中的电化学性能研究[D]. 董伟楠. 渤海大学, 2020(12)
- [10]胺改性石墨烯及含铁氧化物三维炭材料的电化学性能研究[D]. 张晴晴. 中国矿业大学(北京), 2020(01)