本文主要研究内容
作者孟健（2019）在《石墨烯基全碳3D结构的制备及其超电容性能研究》一文中研究指出：相比较于传统蓄电池超,超级电容器在循环寿命、功率密度以及环保等方面的优势引起了人们普遍的关注与研究,但是另一方面,超级电容器的能量密度较低,这也限制了其在实际应用中的进一步发展,而电极材料则显得尤为关键。石墨烯一经问世就得到了人们的普遍关注,在电化学储能领域,石墨烯同样有着远高于其他碳材料的理论比电容,达到了550 F/g,所以石墨烯被认为可以替代传统的碳材料来作为超级电容器的电极材料,但是从另一方面来讲,石墨烯本身存在极易堆叠的额问题,这就导致了自身比表面积的减小,所以目前石墨烯的比电容大都低于200 F/g,基于此,如何有效的降低石墨烯自身的堆叠成为问题的关键。本文的主要内容也是围绕这个科学问题展开,具体内容如下:本文主要思路是在合成多孔石墨烯水凝胶的基础上通过引入碳纳米管和碳洋葱来进一步降低石墨烯的堆叠程度,多孔石墨烯表面的纳米孔可以缩短离子传输路径,提高活性材料与电解液的接触面积,同时碳纳米管与石墨烯片层之间的互联能够构建导电网络降低材料的内阻,碳洋葱的引入使得电解液可以在材料内部存储,从而提高材料的倍率性能。因此0D碳洋葱,1D碳纳米管,2D多孔氧化石墨烯自组装的3D全碳结构被认为是合适的电极材料。通过优化碳纳米管和碳洋葱的掺加浓度,当碳纳米管和碳洋葱的浓度分别为0.05 mg/mL以及0.03 mg/mL时,全碳3D结构电极的电化学性能达到最优,三电极测试条件下,电流密度为0.5 A/g时,电极的质量比电容高达238.1 F/g,在两电极测试条件下,0.5 A/g的电流密度下比电容依然能够保持在229.0 F/g,在10 A/g的电流密度时,器件的电容保持率达到80.8%,同时组装的对称器件表现出优秀的循环性能,器件10000次循环后电容保持率为93%。针对器件的能量密度,后面将电极材料在有机电解液下进行电化学性能的探索,实验发现以乙腈稀释的EMIMBF4为电解液时,器件的电压窗口能够扩大到2 V,为了进一步的来提高器件在有机电解液下的比电容,我们以乙腈稀释的EMIMBF4为基础电解液,通过引入对苯二胺作为添加剂来提高器件的比电容,实验发现当对苯二胺的掺加量为0.12 M时,器件表现出最高的质量比电容,在0.5 A/g的电流密度下质量比电容仅仅比水系电解液下的比电容低了11%,达到202.8 F/g。在有机电解液下器件表现出较高的能量密度,达到28.2 Wh/kg,明显的高于水系电解液下器件的能量密度（5.1 Wh/kg）。
Abstract
xiang bi jiao yu chuan tong xu dian chi chao ,chao ji dian rong qi zai xun huan shou ming 、gong lv mi du yi ji huan bao deng fang mian de you shi yin qi le ren men pu bian de guan zhu yu yan jiu ,dan shi ling yi fang mian ,chao ji dian rong qi de neng liang mi du jiao di ,zhe ye xian zhi le ji zai shi ji ying yong zhong de jin yi bu fa zhan ,er dian ji cai liao ze xian de you wei guan jian 。dan mo xi yi jing wen shi jiu de dao le ren men de pu bian guan zhu ,zai dian hua xue chu neng ling yu ,dan mo xi tong yang you zhao yuan gao yu ji ta tan cai liao de li lun bi dian rong ,da dao le 550 F/g,suo yi dan mo xi bei ren wei ke yi ti dai chuan tong de tan cai liao lai zuo wei chao ji dian rong qi de dian ji cai liao ,dan shi cong ling yi fang mian lai jiang ,dan mo xi ben shen cun zai ji yi dui die de e wen ti ,zhe jiu dao zhi le zi shen bi biao mian ji de jian xiao ,suo yi mu qian dan mo xi de bi dian rong da dou di yu 200 F/g,ji yu ci ,ru he you xiao de jiang di dan mo xi zi shen de dui die cheng wei wen ti de guan jian 。ben wen de zhu yao nei rong ye shi wei rao zhe ge ke xue wen ti zhan kai ,ju ti nei rong ru xia :ben wen zhu yao sai lu shi zai ge cheng duo kong dan mo xi shui ning jiao de ji chu shang tong guo yin ru tan na mi guan he tan xiang cong lai jin yi bu jiang di dan mo xi de dui die cheng du ,duo kong dan mo xi biao mian de na mi kong ke yi su duan li zi chuan shu lu jing ,di gao huo xing cai liao yu dian jie ye de jie chu mian ji ,tong shi tan na mi guan yu dan mo xi pian ceng zhi jian de hu lian neng gou gou jian dao dian wang lao jiang di cai liao de nei zu ,tan xiang cong de yin ru shi de dian jie ye ke yi zai cai liao nei bu cun chu ,cong er di gao cai liao de bei lv xing neng 。yin ci 0Dtan xiang cong ,1Dtan na mi guan ,2Dduo kong yang hua dan mo xi zi zu zhuang de 3Dquan tan jie gou bei ren wei shi ge kuo de dian ji cai liao 。tong guo you hua tan na mi guan he tan xiang cong de can jia nong du ,dang tan na mi guan he tan xiang cong de nong du fen bie wei 0.05 mg/mLyi ji 0.03 mg/mLshi ,quan tan 3Djie gou dian ji de dian hua xue xing neng da dao zui you ,san dian ji ce shi tiao jian xia ,dian liu mi du wei 0.5 A/gshi ,dian ji de zhi liang bi dian rong gao da 238.1 F/g,zai liang dian ji ce shi tiao jian xia ,0.5 A/gde dian liu mi du xia bi dian rong yi ran neng gou bao chi zai 229.0 F/g,zai 10 A/gde dian liu mi du shi ,qi jian de dian rong bao chi lv da dao 80.8%,tong shi zu zhuang de dui chen qi jian biao xian chu you xiu de xun huan xing neng ,qi jian 10000ci xun huan hou dian rong bao chi lv wei 93%。zhen dui qi jian de neng liang mi du ,hou mian jiang dian ji cai liao zai you ji dian jie ye xia jin hang dian hua xue xing neng de tan suo ,shi yan fa xian yi yi jing xi shi de EMIMBF4wei dian jie ye shi ,qi jian de dian ya chuang kou neng gou kuo da dao 2 V,wei le jin yi bu de lai di gao qi jian zai you ji dian jie ye xia de bi dian rong ,wo men yi yi jing xi shi de EMIMBF4wei ji chu dian jie ye ,tong guo yin ru dui ben er an zuo wei tian jia ji lai di gao qi jian de bi dian rong ,shi yan fa xian dang dui ben er an de can jia liang wei 0.12 Mshi ,qi jian biao xian chu zui gao de zhi liang bi dian rong ,zai 0.5 A/gde dian liu mi du xia zhi liang bi dian rong jin jin bi shui ji dian jie ye xia de bi dian rong di le 11%,da dao 202.8 F/g。zai you ji dian jie ye xia qi jian biao xian chu jiao gao de neng liang mi du ,da dao 28.2 Wh/kg,ming xian de gao yu shui ji dian jie ye xia qi jian de neng liang mi du （5.1 Wh/kg）。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自天津理工大学的孟健，发表于刊物天津理工大学2019-07-16论文，是一篇关于石墨烯论文,碳纳米管论文,碳洋葱论文,全碳结构论文,超级电容器论文,天津理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自天津理工大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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