碳納米材料與復(fù)合材料超級電容器的特性研究.pdf

1、超級電容器是一種新型的儲能裝置,已經(jīng)成功的應(yīng)用于軍事、航天航空、電動汽車、電子通信、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。相比于蓄電池,它擁有更大的功率特性和更久的充放電循環(huán)次數(shù),也具有比常規(guī)電容器更高的能量密度。本文對碳納米管的制備和酸化回流處理進(jìn)行細(xì)致的分析,選用二氧化錳和碳納米管作為超級電容器的電極材料進(jìn)行了研究,使用場發(fā)射掃描電鏡和X-射線粉末衍射對材料進(jìn)行了形貌和物相分析,通過循環(huán)伏安法和恒流充放電測試研究了電極材料的電化學(xué)性能。主要內(nèi)容如下:

2、r>　　1.利用混酸(鹽酸于硝酸比例為3:1)對碳納米管進(jìn)行了酸化回流處理,通過觀察其表征可以看出在混酸的強(qiáng)氧化性作用下,碳納米管得到了一定程度的純化,管束被切斷和打開,提高了碳納米管內(nèi)外表面積的利用率,在90℃下酸化回流4h得到的比電容為17.57F/g,相比于未經(jīng)處理的碳納米管的比電容10.74F/g有較大程度的提高。
　　2.運(yùn)用水熱法制備了不同晶型的二氧化錳納米棒,并在不同反應(yīng)時間和不同反應(yīng)溫度下進(jìn)行了對比實驗,結(jié)果顯示以

3、氯酸鉀為氧化劑,硫酸錳為錳源,在150℃下反應(yīng)16h得到的α型MnO2有得到了較好的晶化,其長度大約為為1um左右,直徑為150nm,比電容為111.32F/g,有較好的循環(huán)使用特性;反應(yīng)物為過硫酸銨和硫酸錳時,發(fā)現(xiàn)在160℃下反應(yīng)15h得到的β型MnO2的長度為1.3um,直徑為80-150nm,比電容為88.97F/g。
　　3.對比不同制備方法比較了MnO2/CNT復(fù)合電極材料的電化學(xué)性能。通過微波等離子化學(xué)氣相沉積在硅片上