超級(jí)電容器電極印制及其電化學(xué)性能.pdf

1、超級(jí)電容器是一種介于傳統(tǒng)靜電電容器和電池之間的新型儲(chǔ)能元件，與傳統(tǒng)的靜電電容器相比，超級(jí)電容器有高的能量密度、較長的循環(huán)壽命、更大的比電容，基于這些優(yōu)點(diǎn)，它可以被用做電子元件、小的器械和直流電流轉(zhuǎn)換器來儲(chǔ)存能量。近年來，由于超級(jí)電容器有很廣泛的潛在的應(yīng)用已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。按照能量存儲(chǔ)的不同，主要分為兩種類型:電化學(xué)雙層電容器和法拉第贗電容，前者主要是碳材料，后者是金屬氧化物、導(dǎo)電高分子和金屬化合物。而對超級(jí)電容器的研究主要是針對它的電

2、極材料以及電極的制作。
　　本論文針對氧化鐵作為超級(jí)電容器的電極材料展開工作，主要包括氧化鐵的制備和性能的測試、以氧化鐵和活性炭為電極材料的電極的制作、柔性全固態(tài)超級(jí)電容器的制作。
　　1、以FeCl3、乙二醇、NaOH為原料采用水熱法制備了球形、多邊形和棗核形三種形狀的α-Fe2O3，研究表明FeCl3的濃度對α-Fe2O3形貌有很大影響。以FeCl2、FeCl3和NaOH為原料，以十六烷基三甲基溴化氨（CTAB）為表面活

3、性劑，采用共沉淀法制備納米Fe3O4，制備工藝簡單，制備的Fe3O4平均粒徑為13.6nm，分散性良好。并采用三電極法測試Fe3O4和α-Fe2O3的電化學(xué)性能2、印制超級(jí)電容器電極墨的配制，采用氧化鐵（市場購置和自制3種）、二氧化錳（市場購置和自制2種）和活性炭（市場購置1種）分別為電極活性材料，以乙炔黑為導(dǎo)電劑，以聚偏二氟乙烯(PVDF)為粘結(jié)劑，三者比例為8∶1∶1，然后加入一定量的氮甲基吡咯烷酮(NMP)為溶劑，配制超級(jí)電容器電

4、極用油墨，將其涂在1*1cm2石墨紙的基底上，120℃干燥5h，作為工作電極，以鉑片電極為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，以1M的Na2SO4為電解液采用三電極方式測試其電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明二氧化錳的比電容最高，活性炭其次，氧化鐵最小。
　　3、柔性超級(jí)電容器電極制作及其電化學(xué)性能測試:以活性炭為電極活性材料，銀為集電極，以聚乙烯醇(PVA)和H2SO4凝膠為固態(tài)電解質(zhì)制作超級(jí)電容器，采用兩電極方法測試電化學(xué)性能，通過測