一、高功率激光热处理法制备高性能炭纤维/镍复合材料的可行性研究（论文文献综述）
刘鹤[1]（2021）在《过渡金属氧化物/氢氧化物及硫化物用于超级电容器电极材料》文中指出随着日益严重的环境污染和能源危机,以及人们在生产生活中对移动电子、便携设备、医疗设备等先进储能设备的强烈需要,极大地激励了研究者们对开发清洁替代品和可持续能源的研究。对于储能装置来说,存储容量、实际利用率以及对环境有无影响都可成为评价储能器件严格的标准,以绿色且工作运行出色的超级电容器就此脱颖而出。此外,电极材料可以视为超级电容器的焦点因素,在其选择、设计和制备的流程上显得十分重要。因此,制备具有高效、新颖的电极材料是未来清洁可持续能源技术发展需要解决的主要问题。电极材料的可选择性较为广泛,每种电极材料本身都有其固有的物理和化学性质,例如微观形貌、晶体构型、导电性能和比表面积等。如何将电极材料的各种性能进行优化重组,得到互补型电极材料,进而放大其电化学性能优势也是我们应该关注的重点。根据以上思路,本论文工作主要是围绕碳基材料、过渡金属化物及硫化物等具有高电化学活性、易于设计制备且原材料丰富等优点的储能材料进行研究,主要的工作内容如下:（1）采用简单溶剂热反应法成功合成了泡沫镍（NF）负载的二维稀土元素钇（Y）掺杂Cu（OH）2纳米片的三维立体结构。在泡沫镍基本骨架上嵌入了相互交织的纳米片结构,充分利用了其电化学反应活性位点,由此加速了离子和电子的传递。与此同时,掺杂Y还可以提高Cu（OH）2电极材料的固有电导率。经过电化学性能测试,在1 A/g的电流密度下可得出掺杂Y的Cu（OH）2/NF复合电极材料的最佳比电容为2775 F/g,再经6000次以上的恒电流充放电后,此电极的电容保持率在86.2%,稳定性较为优异。此外,掺杂Y的Cu（OH）2/NF//AC器件还具有良好的比容量为192.53 F/g,当功率密度表现为749.98 W/kg时,展现出最佳的能量密度最大为60.16Wh/kg。（2）本论文利用分级制备的思路制备了三维开放式花瓣状多级纳米层结构,此结构经过静电纺丝方法得到NiO碳基纳米纤维（NiO-CNFs）,然后由物理机械手段结合高导电镍泡沫（NF）,最后由溶剂热反应组装成NF/NiO-CNFs@Ni-Co LDH复合纳米结构。经过电化学性能测试分析,NF/NiO-CNFs@Ni-Co LDH-10电极材料在电流密度为1 A/g下的优异比电容为2774.18 F/g,表现出良好的电化学性能。此外,将NF/NiO-CNFs@Ni-Co LDH-10组装成功率密度为849.97 W/kg的非对称超级电容器（NF/NiO-CNFs@Ni-Co LDH-10//AC）后,设备的能量密度可达65.33 Wh/kg。最重要的是,多层级纳米复合结构的正确构建能为超级电容器材料的发展提供更多的可能性。（3）本研究采用分层组装的思想,以泡沫镍为制备基体,碳纳米管（CNTs）为结构稳定剂,利用镍-钴双金属硫化物赝电容性能的优势,一步制备了多级NF/CNTs/Ni-Co-S复合电极材料。NF/CNTs/Ni-Co-S电极材料所展现出2952 F/g的比容量值和经过6000次放电循环后的比电容保持率在82.9%,电化学性能良好。将NF/CNTs/Ni-Co-S电极材料组装成NF/CNTs/Ni-Co-S//AC器件后,分析测得在800W/kg功率密度下,超级电容器最大能量密度为76.37 Wh/kg,由此表明NF/CNTs/Ni-Co-S复合材料的研究和制备对今后电极材料的实际应用具有重要意义。
陈浩伟[2]（2021）在《模板法制备木质素基多孔炭及其电化学性能研究》文中研究表明化石资源日益枯竭,促进了天然可再生资源高效利用的发展。超级电容器是一种新型绿色储能器件,电极材料是决定其性能的重要器件。本文是以从造纸黑液中提取的木质素为碳源,分别以无机（硅藻土）、金属（泡沫镍）以及有机（聚氨酯泡沫）为模板来制备木质素基模板炭材料,并通过催化石墨化、活化等方式进行处理,从而获得性能优异的超级电容器电极材料。通过对电化学性能及相应的性能进行表征与分析,优化木质素模板炭制备的方法,并总结出最佳的制备工艺。主要研究工作及结论如下:（1）以黑液木质素为碳源、硅藻土为无机模板,采用高温炭化和水热活化制备有序排列的硅藻土模板炭。系统研究了炭化温度以及硅藻土与木质素质量比等因素对模板炭的电化学性能的影响,综合比较制备的多种硅藻土模板炭材料,其中木质素/硅藻土质量比为1:1、900℃炭化2h后,再通过180℃水热活化10 h制备的模板炭电极材料具有中空管状结构,且管壁上有大量的微孔和中孔,比表面积达321.7 m2/g,具有较好的电化学性能。在电流密度为0.5 A/g时,质量比电容可达207.7 F/g;且在电流密度2.0 A/g时、经过5000次循环充放电后比电容保持率仍达到95.4%;组装的对称电容器在电流密度为2.0 A/g时,比电容达到122.2 F/g;在功率密度为2.4kW/kg时,其能量密度分17.0 Wh/kg,表明所制备的木质素基模板炭材料具有良好的电化学性能。（2）以泡沫镍为金属模板、黑液木质素为碳源,通过化学气相沉积法在泡沫镍孔隙中生长CNTs,再通过KOH活化制备成泡沫镍复合CNTs电极,考察了四种不同炭化温度对泡沫镍复合CNTs电化学性能的影响。当生长温度为1100℃时,大量的碳纳米管生长在泡沫镍的孔隙及表面。电化学测试表明:当电流密度为0.1 A/g时具有317.4 F/g的质量比电容,在2.0 A/g电流密度下循环5000次比电容保持率仍有88.0%。（3）以聚氨酯泡沫为有机模板、黑液木质素为碳源,选取NiCl2·6H2O作为催化剂制备Ni掺杂聚氨酯泡沫模板炭。通过单因素和正交实验对原辅材料进行筛选。当NiCl2·6H2O溶液浓度为40%、木质素和PF树脂添加量分别为2.0 g和7.5 g时所得到的炭模板具有较好的电化学性能。并以此为模板,采用化学气相沉积法制备聚氨酯泡沫复合CNTs材料。结果表明:炭化温度为1000℃时得到试样的电化学性能优良,在0.1 A/g电流密度下具有284.4 F/g的质量比电容,在0.5 A/g电流密度下循环5000次有89.5%的电容量保持率。
陈君[3]（2020）在《碳纳米材料超级电容器电极和柔性器件的制备及性能研究》文中提出碳纳米管和石墨烯是近30年来最为耀眼的材料“明星”。这些由石墨层片构成的一维或二维结构,展现出独特的性能和广阔的应用前景。它们具有高的导电性和大的比表面积,是一类优异的超级电容器电极材料。它们可以与金属氧化物和导电聚合物复合,通过提高这些赝电容材料的导电性来获得高的容量和倍率性能。此外,这些一维和二维碳纳米材料还具有良好的柔韧性和透光性,被广泛用于制备各类柔性透明电极和器件。因此,针对碳纳米材料在超级电容器中的应用,一方面需要开展电极材料的制备研究,提升超级电容器的性能;另一方面可以利用它们柔性、透光和导电等特点,构筑柔性透明的新型器件,为柔性电子设备提供能源支持。本论文通过石墨烯和过渡金属氧化物、导电聚合物等材料复合,制备了石墨烯/Co3O4、石墨烯/聚苯胺高容量超级电容器复合电极;利用化学气相沉积（CVD）在金属丝上生长高负载量碳纳米管（CNTs）薄膜,研制出CNTs/金属丝复合电极线状超级电容器电极与器件;以CNTs透明电极为构建单元,提出了柔性透明超级电容器的可控组装方法。主要研究进展包括:1.将具有高理论容量的Co3O4（3560 F/g）与石墨烯复合,发挥二者的协同效应,构建出高性能石墨烯复合超级电容器电极。通过调控水热反应条件,制备出Co3O4纳米花瓣结构。所制备的石墨烯/Co3O4纳米花瓣复合物展现出了优异的电化学性能。在1.0 mol/L KOH电解液中,扫速为2 m V/s时,循环伏安测试的比电容可达714 F/g。在充放电测试中,当电流密度为0.1 A/g时,比电容值为841 F/g。在电流密度为0.4 A/g时,充放电1000次后,比容量能保持为初始的96.7%,展示了优异的稳定性。2.利用一步水热方法制备了石墨烯和聚苯胺（PANI）复合水凝胶。该复合水凝胶易于切割加工,并兼具了石墨烯高导电性的和PANI高赝电容的优点,是一种优异的超级电容器电极。在扫速为2 m V/s时,比电容为258.5 F/g;扫速为0.2 A/g时,比电容为307 F/g。在电流密度为1.0 A/g时,充放电1000次后,比容量能保持为初始的90%。这些结果展示了石墨烯/PANI复合水凝胶电极在超级电容器的应用潜力。3.金属线作为载体时存在表面积低这一问题,难以实现碳纳米材料的高负载。为此,在金属线上沉积了三维NiO纳米墙阵列来增加基底的表面面积,然后利用CVD方法在该基底上制备出CNTs薄膜,薄膜的厚度可达6μm。在CNTs生长过程中,NiO纳米墙被还原成Ni粒子。以所制备的CNTs/金属丝为电极,组装成全固态线状超级电容器。该器件在10μA/cm的电流密度下,面积比容量为12.5 m F/cm2。当功率密度在0.064～0.746 m W/cm2范围时,能量密度为1.74～1.43 m Wh/cm2,高于一些前期报道的碳基全固态线状超级电容器。4.CNTs被广泛用于制备柔性透明超级电容器（FTSCs）电极,但在器件组装时,电极间距的精确控制未能得到充分关注。FTSCs通常使用聚乙烯醇（PVA）类凝胶作为电解质和间隔物,这些电解质的流变行为导致它们在弯折时易于被压缩,引起电极间距的变形,造成器件运行的不稳定。为了解决这一问题,以ITO-PET负载的单壁碳纳米管或者多壁碳纳米管负载MnO2复合物为电极,将单分散的聚苯乙烯（PS）微球作为间隔物引入到PVA-Li Cl聚合物凝胶电解质中,以此精准控制FTSCs的电极间距。通过改变PS微球的粒径,电极间距可以精确控制在20,40和80μm。尤为重要的是,在进行弯曲时,PS微球间隔物保护了凝胶电解质不受挤压,保持了FTSCs输出的稳定性。在重复的弯曲测试后,器件的容量保持在95.6%,展示了PS微球的存在提高了器件的稳定性和柔韧性。
张松敏[4]（2020）在《纳米结构Nb2O5的设计及其插层赝电容行为的研究》文中指出为了满足未来对化学能源的需求,关于电化学储能器件的研究目前已经成为一个重要的课题,电极材料的选择则是电化学储能器件研究中的重点,对于兼具高能量密度和高功率密度的电极材料的需求日益增长。赝电容是指一种在材料表面或近表面发生氧化还原反应的法拉第过程,它可以在高充放电速率下提供高能量密度,近来发现,正交晶系（T-）的五氧化二铌（Nb2O5）是一种新型的插层赝电容材料,即使在高的充放电速率下,仍然可以提供接近于电池级的高比容量;然而,Nb2O5作为一种过渡金属氧化物,其本身的低导电率会限制它的高倍率性能。因此,我们尝试从两个角度来解决这个问题。首先,构造多孔炭与Nb2O5的复合材料,利用两者之间的协同作用,提高比容量并促进电子传递速率;其次,对Nb2O5纳米晶的表面化学和晶体结构进行改性,从而实现倍率性能的提升。以上方法的提出对于获得高能量-高功率密度的超级电容器,阐明储能机理具有重要的意义,本文主要结论如下:（1）基于T-Nb2O5@C空心核壳纳米结构电极的高速率不对称电容器。由于T-Nb2O5独特的正交型晶体结构,其表现出不受扩散控制的赝电容行为。然而,当被制备成相对较厚的电极时,它的低电阻率使得电子转移速率变得缓慢,从而导致了较差的倍率性能。为了解决这个问题,我们提出了一步聚合法,在分散良好的Nb2O5纳米颗粒外包覆中孔炭壳的空心结构,有利于离子扩散和电荷转移,从而获得具有高充放电速率的锂离子插层赝电容特性。此外,以制备好的Nb2O5@中孔炭（Nb2O5@MC）为负极,中孔炭空心球为正极成功构建了高性能的不对称超级电容器装置,在0.2 Ag-1时获得最大的能量密度为38 Wh kg-1,在20 Ag-1时获得最大的功率密度为32 kW kg-1,正极和负极的高速率电容性行为使得在不对称超级电容器中高能量密度和高功率密度的结合成为可能。（2）超细T-Nb2O5/G（graphene）复合材料的制备及其电化学性能。采用简单的溶剂热-热处理法制备所得的Nb2O5/G纳米材料,其T-Nb2O5的颗粒尺寸通常为20-40 nm,为了阻止颗粒的团聚,我们采用一种温和的湿法化学法来制备介孔二氧化硅（mSiO2）包覆石墨烯片层作为模板,负载Nb2O5,mSiO2不仅可以抑制石墨烯片层之间相互的堆叠,同时大量的中孔也为Nb2O5分散成为超细纳米点提供了空间,即使在高温煅烧条件下,中孔模板的限域作用避免了 Nb2O5颗粒间的团聚,实验结果表明,超细T-Nb2O5/G在1 mV s-1时的比容量较高,为652 C g-1,这是因为Nb2O5纳米点提供了较多的电活性位;同时,超细纳米点缩短了离子扩散路径,石墨烯促进了电子扩散速率,从而获得了优异的倍率性能（从1 A g-1到50 A g-1,容量保持率为58.1%）和长循环稳定性。利用mSiO2/rGO模板制备超细金属氧化物纳米点和石墨烯复合材料来改善它们的电化学性能是一种有效的方法。（3）氧空位的引入及其对T-Nb2O5的Li+插层赝电容性能改善的研究。除了利用炭的高比表面积和较好的导电性来合成Nb2O5/C复合材料之外,从T-Nb2O5本身的结构特征出发对其表面化学进行改性是另一种获得优异的电化学性能的方法。氢气还原热处理法是引入氧空位的一种简单高效的方法,T-Nb2O5在750℃下加氢反应10 min（H-Nb2O5-10）可以形成含有氧空位的材料,在1 mV s-1时,其比容量为516 C g-1,电容的增强是由于氧空位的形成产生了大量的活性位点,H-Nb2O5-10电极也具有良好的倍率性能（从0.5 Ag-1到50 Ag-1,容量保持率为48.2%）和长循环稳定性,2000次循环后容量保持率超过86%。氧空位的产生导致了供氧密度的增加和电导率的提高,从而加快了电荷转移动力学。此外,H-Nb2O5-10材料150 μm厚的电极同样表现出优异的电化学性能。氢化过程作为一种引入氧空位的方法也可以推广到其他过渡金属氧化物中以提高它们的赝电容存储性能。（4）Nb2O5和NbO2晶体中发生快速Li+插层赝电容原因的探索。基于前期研究发现,四方晶系（t-）的NbO2和四角晶系的（M-）Nb2O5的倍率性能优于T-Nb2O5。为了更好地探究其本质原因,我们制备了 T-Nb2O5、t-NbO2和M-Nb2O5单晶,通过对比这三种晶体的电化学性能,可以发现M-Nb2O5具有最高的比容量（1 mVs-1,498 C g-1）,而t-NbO2和M-Nb2O5具有优异的倍率性能（从0.5 Ag-1到50 Ag-1,容量保持率分别为39.4%和37.3%）和长循环稳定性。除了晶体结构的影响,即t-NbO2和M-Nb2O5在长程范围内晶体结构更加有序,这更有利于锂离子的插层,通过DFT计算还发现锂离子在t-NbO2和M-Nb2O5晶体中的扩散能垒低于T-Nb2O5,因而锂离子在其中的插层能障更小,更容易发生赝电容储能反应。阐明了t-NbO2和M-Nb2O5具备高倍率性能的原因有利于寻找和开发新型的高倍率锂离子插层赝电容材料。
赵会会[5]（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。
刘敬强[6]（2020）在《高比容量Nb、Sb、V金属氧化物的制备及其超级电容器性能研究》文中认为超级电容器的缺点在于能量密度低,在实际应用中往往将超级电容器串联使用,这就导致了占用过多空间的问题,因此,只有提高其能量密度才能扩大它的应用市场。赝电容器开始进入人们的视野,赝电容器具有比双电层电容器高得多的能量密度,同时又具有高功率密度和良好的循环性能,非常具有应用前景。赝电容器主要以金属氧化物作为电极材料,这正是本文所研究的内容。本文主要研究了Nb、Sb、V的金属氧化物,通过溶液法、水热法和煅烧法等方法制备了多孔球形Nb2O5、空气滤芯结构Nb2O5、花状结构Sb2O3和高容量VO2。采用物理表征手段如SEM,TEM,XRD等方法对材料的结构形貌进行探究分析;通过电化学测试获得材料的电化学性能,分析讨论材料的结构形貌与电化学性能的关系,进而改进实验方案,进一步提高材料的超级电容器性能。研究结果表明,四种材料均具有优异的超级电容器性能,其中多孔球形Nb2O5、空气滤芯结构Nb2O5、花状结构Sb2O3具有独特的微观结构特征。球形Nb2O5经过煅烧后转变为多孔球形Nb2O5,内部呈现出丰富的孔洞和通道,电化学性能得到进一步提升,在0.5 A g-1的电流密度下呈现出351 F g-1的高比容量,3000次循环后容量保持率为92%。空气滤芯结构Nb2O5表面具有纵横交错的“栅栏”,对照实验表明尿素是形成空气滤芯结构的关键因素,材料具有205 m2g-1的高比表面积,在0.5 A g-1的电流密度下具有258 F g-1比容量,5000次循环后容量保持率为90.5%。花状结构Sb2O3表面呈现出许多“花朵”,水浴温度是形成该形貌的决定性因素,30℃为最佳水浴温度,该条件下获得的花状结构Sb2O3在0.5 A g-1电流密度下表现出580 F g-1的高比容量,2000次循环后容量保持率为91.6%。在制备高容量VO2的过程中,系统的探究了钒碳摩尔比例、煅烧温度和煅烧时间三种因素对实验影响,得到了最佳实验条件,该条件下得到的VO2在2A g-1的电流密度下具有388 F g-1的高比容量,3000次循环后容量保持率为87.1%。
许俊[7]（2020）在《自支撑锂硫电池正极材料的制备与电化学性能》文中进行了进一步梳理为满足日益增长的电池能量需求,亟需开发能量密度高、环境友好、成本低的新型储能器件。锂硫电池拥有极高的理论比容量和比能量,相当于商用锂离子电池数倍。此外,硫储量丰富、价格低、环境友好,因此,锂硫电池被认为是最具潜力的下一代高性能储能系统。含硫正极材料是决定锂硫电池性能的关键,主要面临硫和放电产物导电性差、可溶性多硫化物溶解穿梭及充放电电极体积膨胀等问题,严重阻碍了锂硫电池的发展和应用。因此,设计和构建高性能硫正极材料是锂硫电池研究的难点和热点。基于对锂硫电池正极材料研究动态的调研和分析,本文选用商用碳纤维布/纸作为柔性导电支撑骨架,设计并构建了高性能自支撑柔性锂硫电池正极材料:利用金属辅助化学刻蚀技术,在碳纤维（布）表面进行原位刻蚀造孔,获得分级多孔碳层,利用多孔碳结构载/限硫及缓冲体积膨胀,调控其微结构,获得高载硫能力、高限硫作用的多孔碳纤维自支撑电极材料（PC@CFC/S）;采用限域催化碳化法在碳纤维（纸）表面生长含极性镍磷化合物纳米晶修饰的分级多孔碳层,进而获得高比容量、长循环寿命的自支撑锂硫电池正极材料（NP-3DGC@CFP/S）。主要研究结论如下:（1）以碳纤维（布）为基底,通过电化学沉积法在碳纤维表面沉积Ni（OH）2,再进行高温煅烧并酸洗,制备获得微结构可调控的核壳多孔碳纤维（PC@CFC）自支撑导电载体,进而采用热熔法将硫引入多孔碳层,制备获得自支撑PC@CFC/S电极,组装电池器件并测试性能。研究结果表明:碳纤维（核）既是电极支撑结构又是导电骨架,多孔碳（壳）不仅提供立体导电互联网络,而且兼具载硫和限硫（物理限制多硫化物扩散穿梭）双重作用;通过调节工艺参数调控多孔碳的微结构,6 m A cm-2为优化的沉积电流密度,800?C为优化的煅烧温度,在优化工艺参数下制备的PC@CFC（6/800）中孔结构为丰富的微-介孔,同时碳布基底的机械强度和柔韧性仍较为优良;基于PC@CFC（6/800）/S电极材料的电池器件表现出良好的电化学性能:活性硫载量为3.0 mg/cm2时,0.5 C的起始放电比容量高达903.2 m Ah g-1,循环充放电300次后容量保持率可达51.1%,同时倍率性能优良。（2）选用碳纤维（纸）为柔性导电骨架、葡萄糖为碳源、氢氧化钾为活化剂、红磷、乙酸镍为添加剂,采用限域催化碳化法在碳纤维表面生长极性Ni2P纳米晶修饰的分级多孔碳层（NP-3DGC@CFP）,进而将其与硫熔融复合,获得高性能碳纤维支撑柔性锂硫电池正极材料（NP-3DGC@CFP/S）。综合表征分析和性能测试结果表明:高导电性碳纤维骨架及多孔碳层不仅为电子传输提供快速通道,而且分级多孔碳层可以容纳活性硫和物理限制多硫离子溶解穿梭;多孔碳表面弥散分布的Ni2P纳米晶不仅能够化学吸附溶解的多硫化物,而且可以催化加速多硫离子可逆转化,从而高效抑制“穿梭效应”。因此,基于NP-3DGC/S电极的电池表现出十分优异的电化学性能,包括高比电容、超长循环寿命、优异的倍率性能、有效缓解的自放电等。当硫载量为4.0 mg cm-2时,0.5 C电流密度下,NP-3DGC@CFP/S电极的起始放电比容量为1081.6 m Ah g-1,循环充放电300次后,比容量仍然可达786.3 m Ah g-1,容量保持率达到72.7%。当电流密度增大到5 C时,NP-3DGC@CFP/S电极的放电比容量仍然达到535.6 m Ah g-1。
孔德滨[8]（2019）在《碳化细菌纤维素纳米杂化材料的制备及其电容性能研究》文中研究表明超级电容器是最有前景的储能器件之一,具有快速充放电能力、超高功率输送能力和超长循环使用寿命等特点,受到材料界和能源领域的广泛关注。近年来,纳米碳电极材料在这些储能器件中扮演着越来越重要的角色。但目前研究最多的石墨烯和碳纳米管等纳米碳电极材料存在合成原料要求高、工艺繁琐且不环保、售价高昂等缺陷,研究原料丰富可再生、工艺简单绿色和高性价比的纳米碳电极材料成为学术界和工业界的重要方向。本文以廉价易得的生物质环保材料细菌纤维素（BC）作碳前驱体,经程序热解法制备出具有三维纳米纤维结构的碳化细菌纤维素（CBC）基础材料,再对其掺杂和复合改性,制备出N/P原子掺杂CBC负极材料（N/P-CBC）、CBC与聚苯胺复合正极材料（CBC/PANI）和CBC与钼酸镍复合正极材料（CBC/NiMoO4）,并对这些材料的组成结构、微观形貌和电化学性能进行了详细的分析和结构设计优化,最后以优化出的电极材料组装成两种不对称超级电容器（CBC/PANI//N/P-CBC和CBC/NiMoO4//N/P-CBC）,研究和比较了其比电容、倍率性能和循环寿命等超级电容特性,研究结果如下:首先以BC为碳前驱体分别在600oC、700oC和800oC下程序热解都制备出了三维网络结构的CBC基础材料,该碳材料仍保持了BC原有的纳米纤维网络结构,热解后呈无定型状态,在800oC时制得的碳化产物的比电容最高（100.70 F/g）。其次将N、P单种原子或双原子通过一步热解法掺入CBC中进一步制备出了杂原子掺杂CBC的超级电容器负极材料。研究结果表明,杂原子掺入可增加CBC的比容量,与单种原子掺杂相比,N和P双原子共同掺杂对电容的提高效果更加明显;当双原子掺杂剂（NH4）2HPO4的浓度为0.025 M时,制得的N/P-CBC-0.025电极材料的电容性能最好,电流密度为1 A/g时,比容量达232.10 F/g,且在4 A/g时循环充放电2000次后比容量保持率仍有97.78%。接着利用原位氧化聚合法合成出CBC/PANI超级电容器复合正极材料,调节掺杂酸的种类和浓度优选出电容性能最好的复合材料,并将其作为正极与N/P-CBC-0.025组装成不对称超级电容器。研究显示,CBC/PANI复合材料比CBC基础材料的比电容有所提高;以对甲苯磺酸为掺杂酸制备的CBC/PANI-T复合材料的电化学性能优于以磷酸为掺杂酸制备的CBC/PANI-P复合材料;当对甲苯磺酸的浓度为0.5 M时,制得的CBC/PANI-T-0.5复合材料的电容性能最好（324.81 F/g）;组装成的CBC/PANI-T-0.5//N/P-CBC-0.025不对称超级电容器的比容量为53.65 F/g,能量密度和功率密度分别为6.92 Wh/kg和483.73 W/kg,循环2000圈后比容量仍保持有66.61%,表现出良好的电化学性能。最后利用水热法制备CBC/NiMoO4超级电容器复合正极材料,通过控制反应时间优选出电容性能最佳的复合材料,并将其作为正极与N/P-CBC-0.025组装成不对称超级电容器。结果表明,随着反应时间延长,CBC表面开始生长NiMoO4,复合材料的结晶性能增强;当反应时间为4 h时,制得的CBC/NiMoO4-4电极材料的电化学性能最佳,电流密度为1 A/g时,比容量为726.24 F/g,相比CBC基础材料,比容量有所提高;与不对称超级电容器CBC/PANI-T-0.5//N/P-CBC-0.025相比,组装成的CBC/NiMoO4-4//N/P-CBC-0.025器件具有更大的比容量（102.69 F/g）、更高的能量密度（38.08 Wh/kg）和功率密度（816.97 W/kg）,以及较好的循环稳定性能。在2000圈循环充放电后比容量保持率仍有72.69%。因此,CBC及其纳米杂化材料作为高性价比的绿色环保材料,在电化学储能领域具有巨大的应用潜力。
穆阳[9]（2016）在《SiCf/SiC高温结构吸波复合材料的制备及性能研究》文中提出随着超声速巡航导弹、新一代隐身战机等高马赫数飞行器的迅速发展,对飞行器高温部位的隐身能力提出了更高的要求。SiCf/SiC复合材料作为一种极具潜力的耐高温结构吸波材料,具有高比强度和比模量、高温抗氧化、断裂韧性好、密度低以及电性能可调等优异特性,但目前国内关于其吸波性能的研究尚处于初步阶段,特别是高温介电及高温吸波性能的相关报道较少。本文首先以化学气相渗透工艺（CVI）和先驱体浸渍裂解工艺（PIP）制备了SiCf/SiC复合材料,研究了复合材料及其各组分的室温及高温介电性能演变规律;在此基础上,通过高温氧化、填料法、低温空气预氧化以及混合工艺对复合材料的力学性能和高温介电性能进行了调控;根据优化的工艺参数,制备了SiCf/SiC吸波复合材料并测试了其高温吸波性能;通过对比反射率的计算值与实测值验证了高温复介电常数的适用性,最后讨论了复合材料高温吸波性能的影响因素。主要的研究内容和结果如下:研究了原始CVI-SiCf/SiC复合材料和高温氧化后复合材料的力学和高温介电性能演变规律。研究表明:表面富碳的KD-I SiC纤维相较以Si-C-O结构为主的SLF SiC纤维具有较高的电导率和复介电常数,两者在10GHz处的复介电常数分别为14.7-j18.6和2.7-j0.2,KD-I纤维与空气阻抗匹配差,而SLF纤维损耗较小,两种纤维的吸波性能均较差;随着温度的升高,KD-I纤维的复介电常数显着增大,SLF纤维的实部增幅较大而虚部较小,700℃时两者的复介电常数分别为20.9-j25.0和5.0-j0.37。CVI-SiC基体由结晶度高的β-SiC和自由碳组成,具有较高的电导率和复介电常数,室温至700℃时复介电常数从9.1-j8.5增至20.0-j22.1,主要是自由碳和高温下SiC热激发载流子形成的电导损耗引起的。制备的KD-I和SLF SiCf/SiC复合材料的复介电常数分别为21.0-j23.0和13.0-j10.0,700℃时显着增大至35.0-j43.0和25.0-j24.0,室温和高温阻抗严重失配;700-1000℃高温氧化后,复合材料中仍含有大量的SiC和自由碳,复介电常数的降低程度有限,并且随着温度的升高逐渐增大,但增幅明显减小,高温反射率仍然很差。高温氧化后复合材料的力学性能严重下降,要使复合材料具有优异的高温吸波性能,其室温复介电常数必须足够低,CVI法制备的复合材料难以使高温吸波性能满足要求。研究了原始PIP-SiCf/SiC复合材料和微米Al2O3、纳米SiO2填料及低温空气预氧化处理后复合材料的力学和高温介电性能演变规律。研究表明:PIP-SiC基体由β-SiC微晶和自由碳组成,制备的SiCf/SiC复合材料复介电常数为10.2-j7.2,且高温复介电常数增幅较大,700℃时达到16.0-j14.5。引入BN界面层后复合材料的弯曲强度从132MPa提高至238MPa,并且介电性能基本无影响。微米Al2O3或纳米SiO2填料的引入能大幅提高SiCf/BN/SiC复合材料的浸渍效率,复合材料的弯曲强度随填料含量的增加均先增加后减小,Al2O3填料使复合材料的最大弯曲强度达到295MPa,主要是合适含量的微米Al2O3填料能有效抑制基体体积收缩,起到颗粒增强作用,而纳米SiO2填料抑制体积收缩和增强基体的作用较弱,复合材料的最大弯曲强度可达275MPa。复合材料的复介电常数随填料含量增加逐渐降低,由于纳米填料具有更高的比表面积,其对复介电常数的降低效果更明显,高温下复介电常数的升高幅度较低,室温和高温反射率均能在特定厚度下低于-8dB。预氧化后基体中氧含量增大,纤维/基体界面结合增强,复合材料的弯曲强度显着降低;预氧化后基体中含有大量低介电的SiCxOy相,且自由碳含量降低,复合材料的室温和高温复介电常数显着降低,700℃时在3.03.4mm范围内的反射率在8.2-12.4GHz频段内均小于-8dB,然而力学性能和高温吸波性能无法同时达到最优化。研究了CVI+PIP混合工艺和填料法结合预氧化工艺制备的SiCf/BN/SiC复合材料的力学和高温介电性能演变规律。研究表明:随着CVI沉积时间的延长,复合材料的弯曲强度和复介电常数均逐渐增大,不同CVI+PIP工艺制备的复合材料的高温复介电常数增幅均较大,室温和高温吸波性能较差;后期PIP过程中引入SiO2填料对复合材料力学性能的影响较小,室温和高温复介电常数的降低幅度均较小。填料法结合预氧化工艺能显着降低复合材料的复介电常数,并且由于基体主要为低介电的SiCxOy相和Al2O3填料,高温复介电常数的增幅很小,经200℃-6h预氧化的SiCf/BN/SiC-Al2O3复合材料在700℃时的复介电常数从3.4-j1.4增至5.8-j2.7,吸波性能随着温度的升高逐渐改善。SiCf/BN/SiC-Al2O3复合材料的弯曲强度随着预氧化次数的增加逐渐降低,但由于Al2O3填料的颗粒增强作用,剩余弯曲强度仍可达200MPa以上。采用预氧化工艺和填料法结合预氧化工艺制备了SiCf/BN/SiC吸波复合材料,测试并验证了其在不同温度下的反射率,讨论了高温吸波性能的影响因素。研究表明:经260℃-6h预氧化后PIP-SiCf/BN/SiC复合材料在600800℃时的反射率在8.2-12.4GHz频段内均小于-8dB,200℃-6h预氧化的SiCf/BN/SiC-Al2O3复合材料在8001000℃时的反射率在8.2-12.4GHz频段内均小于-8dB。通过高温复介电常数计算的反射率与实测值的变化规律吻合较好,可通过复合材料组分与高温复介电常数的对应关系进行相互调节和设计。首次高温测试时,复合材料的氧化程度较小,高温反射率随保温时间的延长变化较小,多次高温循环测试后复合材料的氧化程度加剧,其高温吸波性能下降较快;致密复合材料的孔隙分布以及复合材料测试方向对高温反射率的影响较小。
许丽丽[10]（2014）在《石墨烯基超级电容器的研制及性能研究》文中认为超级电容器又称为电化学电容器,是一种介于物理电容器和二次电池之间的新型的储能元件,兼有二次电池的高能量密度和传统电容器的高功率密度的特点。不但能单独充当普通电源,还能与普通电池或燃料电池合并使用。因此,超级电容器在移动通讯、信息技术、航天航空和国防科技等诸多领域显示出广泛的应用前景。电极材料是影响超级电容器性能和成本的重要因素,研究与开发高性能的电极材料是目前的研究重点之一。超级电容器的电极材料主要有:碳材料、贵金属氧化物及其水合物、导电聚合物及其复合材料等,单独的一类电极材料很难同时具备高比容量、高循环寿命、高能量密度和高功率密度的特性。近年来,由于具有较高的比表面积,石墨烯的出现为超级电容器的发展提供了新的活力。本文采用简单易行的溶剂热法制备了石墨烯和氮掺杂石墨烯,并通过不同工艺对石墨烯进行功能化处理和半导体纳米粒子负载,采用X-射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等分析测试手段研究其形貌、组成和结构,并测定其电化学性能。同时,采用刮涂法制备石墨烯基薄膜,经一定温度热处理获得超级电容器电极,以PVA/H3P04为固体电解质组装对称超级电容器,用三电极系统测试器件的电化学性能。研究氮掺杂、功能化处理和半导体纳米粒子负载对石墨烯电化学性能的影响。
二、高功率激光热处理法制备高性能炭纤维/镍复合材料的可行性研究（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、高功率激光热处理法制备高性能炭纤维/镍复合材料的可行性研究（论文提纲范文）
（1）过渡金属氧化物/氢氧化物及硫化物用于超级电容器电极材料（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 超级电容器的概述 |
| 1.1.1 双电层电容器 |
| 1.1.2 法拉第赝电容器 |
| 1.1.3 非对称型超级电容器 |
| 1.2 超级电容器电极材料的研究进展 |
| 1.2.1 碳基超级电容器电极材料 |
| 1.2.2 过渡金属氧化物/氢氧化物用于超级电容器电极材料 |
| 1.2.3 过渡金属硫化物用于超级电容器电极材料 |
| 1.3 本文的研究意义及主要研究内容 |
| 1.3.1 论文的研究意义 |
| 1.3.2 论文的研究内容 |
| 2 溶剂热法制备钇掺杂氢氧化铜及其电化学性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 钇掺杂氢氧化铜的制备 |
| 2.2.2 材料的表征 |
| 2.2.3 电化学性能测试 |
| 2.3 实验结果和数据分析 |
| 2.3.1 Y-Cu(OH)_2的基本特性 |
| 2.3.2 Y-Cu(OH)_2的电化学性能 |
| 2.3.3 YCu-2.5//AC器件的性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 氧化镍碳基纤维/镍钴双金属氢氧化物复合材料制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 NF/NiO-CNFs@Ni-Co LDH的制备 |
| 3.2.2 材料的表征 |
| 3.2.3 电化学性能测试 |
| 3.3 实验结果与数据分析 |
| 3.3.1 NF/NiO-CNFs@Ni-Co LDH的基本特性 |
| 3.3.2 NF/NiO-CNFs@Ni-Co LDH的电化学性能 |
| 3.3.3 CNF-NiCo-10//AC器件的性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碳纳米管/镍钴硫复合材料的制备及其电化学性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 NF/CNTs/Ni-Co-S的制备 |
| 4.2.2 材料的表征 |
| 4.3 实验结果与数据分析 |
| 4.3.1 NF/CNTs/Ni-Co-S的基本特性 |
| 4.3.2 NF/CNTs/Ni-Co-S的电化学性能 |
| 4.3.3 NF/CNTs/Ni-Co-S//AC器件的性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在攻读硕士期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）模板法制备木质素基多孔炭及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.2 模板法制备模板炭的国内外研究进展 |
| 1.2.1 无机模板 |
| 1.2.2 有机模板 |
| 1.2.3 金属模板 |
| 1.3 木质素的概述 |
| 1.3.1 木质素的来源 |
| 1.3.2 木质素的分子结构 |
| 1.4 多孔炭材料及电化学性能 |
| 1.4.1 影响多孔炭材料电化学性能的因素 |
| 1.4.2 多孔炭材料在超级电容器中的应用 |
| 1.5 研究目标、主要内容以及创新性 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.5.3 创新点 |
| 1.6 技术路线 |
| 2 实验材料设备与表征 |
| 2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料表征 |
| 2.4 电极的制备及电化学测试 |
| 2.4.1 电极的制备 |
| 2.4.2 超级电容器的组装 |
| 2.4.3 电化学性能测试 |
| 3 硅藻土模板炭的制备及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 木质素的提取 |
| 3.2.2 硅藻土的预处理 |
| 3.2.3 硅藻土模板炭的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 微观形貌与结构分析 |
| 3.3.2 石墨化程度及表面官能团表征 |
| 3.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 3.4 电化学性能 |
| 3.4.1 循环伏安曲线 |
| 3.4.2 恒电流充放电 |
| 3.4.3 交流阻抗 |
| 3.4.4 循环寿命 |
| 3.5本章小结 |
| 4 泡沫镍模板制备Ni复合CNTs及电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 泡沫镍模板制备复合CNTs |
| 4.2.2 电极的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 SEM和TEM微观形貌分析 |
| 4.3.2 XRD分析 |
| 4.3.3 电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 聚氨酯泡沫模板炭的制备及电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 模板炭的制备 |
| 5.2.2 单因素实验 |
| 5.2.3 正交实验 |
| 5.2.4 验证实验 |
| 5.2.5 Ni掺杂聚氨酯泡沫复合CNTs电极制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 单因素实验结果讨论 |
| 5.3.2 正交实验结果及分析 |
| 5.3.3 验证试验的实验结果 |
| 5.3.4 SEM分析 |
| 5.3.5 电化学性能 |
| 5.3.6 X射线衍射分析 |
| 5.3.7 X射线光电子能谱分析 |
| 5.3.8 EDS与Mapping分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的主要成果 |
| 致谢 |
（3）碳纳米材料超级电容器电极和柔性器件的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器简介 |
| 1.2.1 双电层超级电容器 |
| 1.2.2 赝电容器 |
| 1.2.3 超级电容器的性能指标 |
| 1.3 碳纳米材料简介 |
| 1.3.1 碳纳米管(CNTs)简介 |
| 1.3.2 石墨烯简介 |
| 1.4 碳材料超级电容器电极 |
| 1.4.1 碳纳米管(CNTs)在超级电容器中的应用 |
| 1.4.2 石墨烯在超级电容器中的应用 |
| 1.5 柔性超级电容器 |
| 1.5.1 线状柔性超级电容器 |
| 1.5.2 柔性透明超级电容器 |
| 1.6 本论文的研究思路和研究内容 |
| 第二章 石墨烯/Co_3O_4复合材料的可控制备及超级电容性能 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 石墨烯/Co_3O_4复合材料的制备和表征方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 氧化石墨烯的制备 |
| 2.2.3 石墨烯/Co_3O_4纳米复合材料的制备 |
| 2.2.4 石墨烯/Co_3O_4复合材料电极的制备 |
| 2.2.5 材料形貌、结构表征 |
| 2.2.6 电化学性能测试 |
| 2.3 石墨烯/Co_3O_4复合材料的形貌、结构和电化学性能 |
| 2.3.1 石墨烯/Co_3O_4复合材料的形貌、结构 |
| 2.3.2 石墨烯/Co_3O_4复合材料的电化学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 石墨烯/聚苯胺复合水凝胶的制备及超级电容性能 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 石墨烯/PANI复合水凝胶的制备和表征方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 氧化石墨烯的制备 |
| 3.2.3 石墨烯/PANI复合水凝胶的制备 |
| 3.2.4 石墨烯/PANI复合水凝胶电极的制备 |
| 3.2.5 材料表征 |
| 3.2.6 电化学性能测试 |
| 3.3 石墨烯/PANI复合水凝胶的形貌、结构和电化学性能 |
| 3.3.1 石墨烯/PANI复合水凝胶的形貌与结构 |
| 3.3.2 石墨烯/PANI复合水凝胶的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳纳米管/金属丝柔性线状超级电容器的制备与性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 CNT/MW复合线状电极的制备和表征方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 Fe-Co-Ni金属丝上生长NiO纳米墙阵列 |
| 4.2.3 CNT/MW复合线状电极的制备 |
| 4.2.4 聚合物电解质的制备 |
| 4.2.5 全固态线状超级电容器的构筑 |
| 4.2.6 材料表征 |
| 4.2.7 电化学性能测试 |
| 4.3 CNT/MW复合线状电极的形貌、结构和电化学性能 |
| 4.3.1 CNT/MW复合线状电极的形貌、结构 |
| 4.3.2 CNT/MW复合线状电极的电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 碳纳米管柔性透明超级电容器电极间距调控与性能 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 碳纳米管柔性透明电极和电解质的制备及超级电容器的构筑 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 聚苯乙烯微球/聚合物凝胶复合电解质的制备 |
| 5.2.3 SWCNTs的酸化处理 |
| 5.2.4 MnO_2-MWCNTs的制备 |
| 5.2.5 柔性透明电极的制备 |
| 5.2.6 柔性透明超级电容器的组装 |
| 5.2.7 材料表征 |
| 5.2.8 电化学性能测试 |
| 5.3 碳纳米管柔性透明超级电容器的电极间距调控与电化学性能 |
| 5.3.1 超级电容器电极间距的调控与性能优化 |
| 5.3.2 基于SWCNTs电极的柔性透明超级电容器的性能 |
| 5.3.3 基于MnO_2-MWCNTs电极的柔性透明超级电容器的性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（4）纳米结构Nb2O5的设计及其插层赝电容行为的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 电化学电容器原理 |
| 1.2 赝电容储能机理 |
| 1.3 赝电容材料的电化学特征 |
| 1.4 氧化还原赝电容电极材料 |
| 1.4.1 过渡金属氧化物 |
| 1.4.2 过渡金属硫化物 |
| 1.4.3 金属氮化物纳米材料 |
| 1.4.4 层状双金属氢氧化物 |
| 1.4.5 导电聚合物 |
| 1.5 插层赝电容电极材料 |
| 1.5.1 金属氧化物 |
| 1.5.2 过渡金属碳化物 |
| 1.5.3 过渡金属硫化物 |
| 1.6 总结与展望 |
| 1.7 课题的提出、研究思路及主要研究内容 |
| 第2章 基于T-Nb_2O_5@C空心核壳纳米结构的高速率不对称电容器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验仪器和仪器设备 |
| 2.2.2 T-Nb_2O5纳米颗粒的制备 |
| 2.2.3 Nb_2O5@C和Nb_2O_5@MC空心核壳纳米材料的制备 |
| 2.2.4 分析表征 |
| 2.2.5 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Nb_2O_5@C和Nb_2O_5@MC空心核壳纳米材料形貌结构分析 |
| 2.3.2 Nb_2O_5@C和Nb_2O_5@MC空心核壳纳米材料的电化学性能分析 |
| 2.3.3 不对称超级电容器的电化学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超细Nb_2O_5/gaphene复合材料的制备及电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验仪器和仪器设备 |
| 3.2.2 材料合成 |
| 3.2.3 材料表征 |
| 3.2.4 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 mSiO_2-rGO模板和超细T-Nb_2O_5/G复合材料的形貌结构分析 |
| 3.3.2 超细T-Nb_2O_5/G和T-Nb_2O_5/G复合材料的电化学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氧空位的引入及其对T-Nb_2O_5的Li~+插层赝电容性能改善研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验仪器和仪器设备 |
| 4.2.2 材料合成 |
| 4.2.3 材料表征 |
| 4.2.4 电极的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 T-Nb_2O_5和H-Nb_2O_5的形貌结构分析 |
| 4.3.2 T-Nb_2O_5和H-Nb_2O_5的电化学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Nb_2O_5和NbO_2晶体中发生快速Li~+插层赝电容的原因 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料试剂和仪器设备 |
| 5.2.2 材料合成 |
| 5.2.3 材料表征 |
| 5.2.4 电化学性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 T-Nb_2O_5,t-NbO_2和M-Nb_2O_5的晶体结构与形貌分析 |
| 5.3.2 T-Nb_2O_5,t-NbO_2和M-Nb_2O_5的电化学性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 论文总结及展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及发表成果 |
| 致谢 |
（5）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 |
（6）高比容量Nb、Sb、V金属氧化物的制备及其超级电容器性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 历史和现状 |
| 1.2.2 应用、前景和困难 |
| 1.2.3 超级电容器的优点 |
| 1.3 超级电容器的分类 |
| 1.3.1 双电层电容器 |
| 1.3.2 赝电容器 |
| 1.3.3 混合型超级电容器 |
| 1.4 超级电容器的电极材料 |
| 1.4.1 碳材料 |
| 1.4.2 金属氧化物 |
| 1.4.3 导电聚合物 |
| 1.4.4 其他材料 |
| 1.5 选题内容和意义 |
| 第二章 实验药品与测试 |
| 2.1 实验药品和仪器 |
| 2.2 材料的表征方式 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 氮气吸附/脱附等温曲线及孔径分布测试 |
| 2.2.3 扫描电子显微(SEM)和透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3 电化学测试准备工作 |
| 2.3.1 泡沫镍的制备 |
| 2.3.2 三电极系统组装 |
| 2.4 电化学测试 |
| 2.4.1 循环伏安曲线 |
| 2.4.2 恒电流充放电曲线 |
| 2.4.3 电化学阻抗谱 |
| 2.4.4 循环性能 |
| 2.4.5 比容量的计算 |
| 第三章 多孔球形五氧化二铌的制备及其超级电容器性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 球形及多孔球形五氧化二铌的制备 |
| 3.3 材料的形貌与结构表征 |
| 3.3.1 X射线衍射 |
| 3.3.2 扫描电子显微镜 |
| 3.4 材料的电化学性能测试 |
| 3.4.1 循环伏安曲线 |
| 3.4.2 恒电流充放电曲线 |
| 3.4.3 电化学阻抗谱 |
| 3.4.4 循环性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 空气滤芯结构五氧化二铌的制备及其超级电容器性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空气滤芯结构五氧化二铌的制备 |
| 4.3 材料的形貌与结构表征 |
| 4.3.1 X射线衍射 |
| 4.3.2 氮气吸附/脱附等温曲线 |
| 4.3.3 孔径分布 |
| 4.3.4 扫描电子显微镜 |
| 4.3.5 透射电子显微镜 |
| 4.3.6 高分辨率透射电子显微镜 |
| 4.4 材料的电化学性能测试 |
| 4.4.1 循环伏安曲线 |
| 4.4.2 恒电流充放电曲线 |
| 4.4.3 电化学阻抗谱 |
| 4.4.4 循环性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 花状结构三氧化二锑的制备及其超级电容器性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 花状结构三氧化二锑的制备 |
| 5.3 材料的形貌与结构表征 |
| 5.3.1 X射线衍射 |
| 5.3.2 扫描电子显微镜 |
| 5.4 材料的电化学性能测试 |
| 5.4.1 循环伏安曲线 |
| 5.4.2 恒电流充放电曲线 |
| 5.4.3 电化学阻抗谱 |
| 5.4.4 循环性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 高容量二氧化钒的制备及其超级电容器性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 二氧化钒的制备 |
| 6.3 材料的形貌与结构表征 |
| 6.3.1 X射线衍射 |
| 6.4 材料的电化学性能测试 |
| 6.4.1 循环伏安曲线 |
| 6.4.2 恒电流充放电曲线 |
| 6.4.3 电化学阻抗谱 |
| 6.4.4 循环性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（7）自支撑锂硫电池正极材料的制备与电化学性能（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂硫电池简介 |
| 1.2.1 锂硫电池组成和储能机理 |
| 1.2.2 锂硫电池的发展瓶颈 |
| 1.3 锂硫电池正极材料的研究动态分析 |
| 1.3.1 硫/碳复合正极材料 |
| 1.3.2 吸附-催化双重作用推动锂硫电池发展 |
| 1.4 自支撑锂硫电池正极材料的研究动态分析 |
| 1.4.1 碳基自支撑硫正极材料 |
| 1.4.2 基于有序阵列的自支撑硫正极材料 |
| 1.5 本课题研究内容与科学意义 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 第二章 实验条件及表征测试 |
| 2.1 实验试剂与材料 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.3 材料表征 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS) |
| 2.3.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4 电池组装 |
| 2.5 多硫化物的可视化吸附实验 |
| 2.6 电化学性能测试 |
| 2.6.1 恒流充放电测试 |
| 2.6.2 循环伏安测试 |
| 2.6.3 交流阻抗测试 |
| 2.6.4 自放电测试 |
| 第三章 核壳多孔碳纤维自支撑硫正极材料的制备与性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 PC@CFC的制备 |
| 3.2.2 PC@CFC/S复合正极材料的制备 |
| 3.2.3 电池组装 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 PC@CFC的表征分析 |
| 3.3.2 PC@CFC/S电极的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 镍磷纳米晶修饰多孔碳自支撑硫正极材料的制备与性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 NP-3DGC@CFP复合材料的制备 |
| 4.2.2 NP-3DGC@CFP/S复合正极材料的制备 |
| 4.2.3 电池组装 |
| 4.2.4 多硫化物的可视化吸附实验 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 表征与分析 |
| 4.3.2 吸附性能测试与分析 |
| 4.3.3 电化学性能测试与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）碳化细菌纤维素纳米杂化材料的制备及其电容性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器 |
| 1.2.1 超级电容器的定义 |
| 1.2.2 超级电容器的储能机理及分类 |
| 1.3 超级电容器的电极材料 |
| 1.3.1 导电聚合物 |
| 1.3.2 过渡金属氧化物 |
| 1.3.3 碳材料 |
| 1.4 生物质碳材料 |
| 1.4.1 生物质碳材料的概述 |
| 1.4.2 生物质碳材料的活化改性 |
| 1.4.3 生物质碳材料的杂原子掺杂改性 |
| 1.4.4 生物质碳材料/导电聚合物复合改性 |
| 1.4.5 生物质碳材料/过渡金属氧化物复合改性 |
| 1.5 碳化细菌纤维素材料 |
| 1.6 本文的研究目的、意义及其主要研究内容 |
| 第二章 实验仪器、试剂及方法 |
| 2.1 实验所用仪器及试剂 |
| 2.1.1 实验仪器设备 |
| 2.1.2 实验试剂与药品 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 碳化细菌纤维素(CBC)电极材料的制备 |
| 2.2.2 不同杂原子直接热解掺杂CBC电极材料的制备 |
| 2.2.3 不同N/P掺杂量的双原子直接热解掺杂CBC电极材料的制备 |
| 2.2.4 碳化细菌纤维素/聚苯胺(CBC/PANI)复合电极材料的制备 |
| 2.2.5 碳化细菌纤维素/钼酸镍(CBC/NiMoO_4)复合电极材料的制备 |
| 2.3 测试表征方法 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜测试 |
| 2.3.2 透射电子显微镜测试 |
| 2.3.3 X射线衍射测试 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱测试 |
| 2.3.5 比表面积分析测试 |
| 2.3.6 傅里叶变换红外光谱测试 |
| 2.3.7 拉曼光谱测试 |
| 2.3.8 热重分析测试 |
| 2.3.9 电化学测试 |
| 第三章 碳化细菌纤维素(CBC)材料的制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热解温度对CBC材料表面形貌、相结构及孔结构的影响 |
| 3.3 热解温度对CBC材料电化学性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 杂原子掺杂碳化细菌纤维素(CBC)材料的制备及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同原子热解掺杂对CBC材料形貌结构、比表面及电化学性能的影响 |
| 4.2.1 不同原子热解掺杂对CBC材料表面形貌、相结构和比表面的影响 |
| 4.2.2 不同原子热解掺杂对CBC材料电化学性能的影响 |
| 4.3 不同N/P掺杂量对CBC材料形貌结构、比表面及电化学性能的影响 |
| 4.3.1 不同N/P掺杂量对CBC材料表面形貌、相结构和比表面的影响 |
| 4.3.2 不同N/P掺杂量对CBC材料电化学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 碳化细菌纤维素/聚苯胺(CBC/PANI)复合材料的制备及其电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同掺杂酸对CBC/PANI复合材料形貌与电化学性能的影响 |
| 5.2.1 掺杂酸种类对CBC/PANI复合材料形貌和结构的影响 |
| 5.2.2 掺杂酸种类对CBC/PANI复合材料电化学性能的影响 |
| 5.3 掺杂酸浓度对CBC/PANI复合材料形貌结构和电化学性能的影响 |
| 5.3.1 掺杂酸浓度对CBC/PANI复合材料形貌和结构的影响 |
| 5.3.2 掺杂酸浓度对CBC/PANI复合材料电化学性能的影响 |
| 5.4 CBC/PANI-T-0.5//N/P-CBC-0.025 不对称超级电容器的组装及测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 碳化细菌纤维素/钼酸镍(CBC/NiMoO_4)复合材料的制备及电化学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 反应时间对CBC/NiMoO_4 复合材料形貌结构及电化学性能的影响 |
| 6.2.1 反应时间对CBC/NiMoO_4 复合材料形貌结构的影响 |
| 6.2.2 反应时间对CBC/NiMoO_4 复合材料电化学性能的影响 |
| 6.3 CBC/NiMoO_4-4//N/P-CBC-0.025 不对称超级电容器的组装及测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 本论文特色和新颖之处及研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 读研期间发表的论文及科研成果 |
| 致谢 |
（9）SiCf/SiC高温结构吸波复合材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文的主要创新与贡献 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 雷达吸波材料概述 |
| 1.1.1 雷达吸波材料的物理机制 |
| 1.1.2 吸波材料电磁特性的影响因素 |
| 1.1.3 结构吸波材料的分类 |
| 1.1.4 结构吸波材料的结构型式设计 |
| 1.2 高温吸波材料的研究进展 |
| 1.2.1 高温吸收剂 |
| 1.2.2 高温结构吸波材料 |
| 1.2.3 吸波材料高温介电性能的研究进展 |
| 1.2.4 高温吸波材料的发展趋势 |
| 1.3 SiC_f/SiC复合材料体系概述 |
| 1.3.1 SiC纤维研究进展 |
| 1.3.2 SiC_f/SiC复合材料界面相研究进展 |
| 1.3.3 SiC_f/SiC复合材料制备工艺概述 |
| 1.4 论文的选题依据及研究内容 |
| 1.4.1 SiC_f/SiC复合材料作为高温吸波材料的优势与局限 |
| 1.4.2 论文研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验原材料 |
| 2.1.1 化学试剂 |
| 2.1.2 增强体纤维 |
| 2.1.3 其他原料 |
| 2.2 SiC_f/SiC复合材料的制备过程及相关设备 |
| 2.2.1 纤维预制体除胶 |
| 2.2.2 BN界面层的制备 |
| 2.2.3 SiC基体的制备 |
| 2.2.4 SiC_f/SiC复合材料的高温氧化 |
| 2.3 SiC_f/SiC复合材料性能测试 |
| 2.3.1 力学性能测试 |
| 2.3.2 介电常数测试 |
| 2.3.3 反射率测试 |
| 2.3.4 电导率测试 |
| 2.3.5 密度和气孔率测试 |
| 2.4 SiC_f/SiC复合材料结构分析与表征 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜（SEM）和能谱（EDS）分析 |
| 2.4.2 X射线衍射（XRD）分析 |
| 2.4.3 热重-差示扫描量热（TG-DSC）分析 |
| 2.4.4 傅里叶红外光谱（FT-IR）分析 |
| 2.4.5 拉曼光谱（Raman）分析 |
| 2.4.6 X射线光电子能谱（XPS）分析 |
| 第3章 CVI法制备SiC_f/SiC复合材料及性能研究 |
| 3.1 SiC纤维微观结构及介电性能研究 |
| 3.1.1 微观结构分析 |
| 3.1.2 室温电导率及介电性能研究 |
| 3.1.3 高温介电性能研究 |
| 3.2 CVI-SiC基体微观结构及介电性能研究 |
| 3.2.1 微观结构分析 |
| 3.2.2 介电性能研究 |
| 3.3 CVI-SiC_f/SiC复合材料的力学及介电性能研究 |
| 3.3.1 力学性能 |
| 3.3.2 室温介电性能 |
| 3.3.3 高温介电性能 |
| 3.4 高温氧化对CVI-SiC_f/SiC复合材料力学及介电性能的影响 |
| 3.4.1 力学性能 |
| 3.4.2 室温介电性能 |
| 3.4.3 高温介电性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 PIP法制备SiC_f/SiC复合材料及性能研究 |
| 4.1 PIP-SiC基体的微观结构及介电性能研究 |
| 4.1.1 聚碳硅烷的DSC/TG分析 |
| 4.1.2 裂解温度对聚碳硅烷产物结构的影响 |
| 4.1.3 裂解温度对SiC基体介电性能的影响 |
| 4.2 PIP-SiC_f/SiC复合材料的力学及介电性能研究 |
| 4.2.1 气孔率对PIP-SiC_f/SiC复合材料力学及介电性能的影响 |
| 4.2.2 BN界面层对PIP-SiC_f/SiC复合材料力学及介电性能的影响 |
| 4.2.3 PIP-SiC_f/BN/SiC复合材料的高温介电性能研究 |
| 4.3 Al_2O_3填料对PIP-SiC_f/BN/SiC复合材料力学及介电性能的影响 |
| 4.3.1 力学性能 |
| 4.3.2 室温介电性能 |
| 4.3.3 高温介电性能 |
| 4.4 SiO_2填料对PIP-SiC_f/BN/SiC复合材料力学及介电性能的影响 |
| 4.4.1 力学性能 |
| 4.4.2 室温介电性能 |
| 4.4.3 高温介电性能 |
| 4.5 低温预氧化对PIP-SiC_f/BN/SiC复合材料力学及介电性能的影响 |
| 4.5.1 PCS的低温预氧化过程及产物结构分析 |
| 4.5.2 预氧化对PIP-SiC_f/BN/SiC复合材料力学性能的影响 |
| 4.5.3 预氧化对PIP-SiC_f/BN/SiC复合材料室温介电性能的影响 |
| 4.5.4 预氧化对PIP-SiC_f/BN/SiC复合材料高温介电性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 混合工艺制备SiC_f/SiC复合材料及性能研究 |
| 5.1 CVI+PIP工艺对SiC_f/BN/SiC复合材料力学及介电性能的影响 |
| 5.1.1 力学性能 |
| 5.1.2 室温介电性能 |
| 5.1.3 高温介电性能 |
| 5.2 填料法结合预氧化工艺制备SiC_f/BN/SiC复合材料及性能研究 |
| 5.2.1 力学性能 |
| 5.2.2 室温介电性能 |
| 5.2.3 高温介电性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 SiC_f/SiC吸波材料测试板的制备及高温吸波性能研究 |
| 6.1 SiC_f/SiC吸波材料测试板的制备及高温反射率测试 |
| 6.1.1 SiC_f/SiC吸波材料测试板的制备 |
| 6.1.2 SiC_f/SiC复合材料的实测高温反射率 |
| 6.1.3 SiC_f/SiC复合材料的高温反射率实测值与计算值对比研究 |
| 6.2 SiC_f/SiC复合材料高温吸波性能的影响因素研究 |
| 6.2.1 复介电常数实部的影响 |
| 6.2.2 复介电常数虚部的影响 |
| 6.2.3 保温时间的影响 |
| 6.2.4 孔隙分布的影响 |
| 6.2.5 预制体经纬向的影响 |
| 6.2.6 测试循环次数的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）石墨烯基超级电容器的研制及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超级电容器简介 |
| 1.2.1 超级电容器的分类及工作原理 |
| 1.2.2 超级电容器的特点及发展现状 |
| 1.2.3 超级电容器的应用 |
| 1.2.4 超级电容器性能的测试表征 |
| 1.3 超级电容器的电极材料 |
| 1.3.1 碳材料 |
| 1.3.2 金属氧化物材料 |
| 1.4 石墨烯材料的研究 |
| 1.4.1 石墨烯简介 |
| 1.4.2 石墨烯的合成方法 |
| 1.4.3 石墨烯的应用 |
| 1.4.4 石墨烯基复合材料的合成 |
| 1.4.5 石墨烯及其复合材料在超级电容器上的应用 |
| 1.5 论文的研究目的及内容 |
| 第二章 石墨烯、氮掺杂石墨烯的制备及其电化学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法及内容 |
| 2.2.1 石墨烯的制备及功能化修饰 |
| 2.2.2 氮掺杂石墨烯的制备及热处理 |
| 2.2.3 石墨烯及掺杂石墨烯的形貌与结构表征 |
| 2.2.4 石墨烯、氮掺杂石墨烯以及功能化石墨烯的结构表征和性能测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 石墨烯及氮掺杂石墨烯的元素分析 |
| 2.3.2 功能化石墨烯的结构 |
| 2.3.3 石墨烯的电化学性能 |
| 2.3.4 功能化石墨烯的电容性能研究 |
| 2.3.5 不同温度热处理氮掺杂石墨烯的电化学性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电极薄膜的制备及全固态器件的组装和测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容与方法 |
| 3.2.1 电极薄膜的制备与器件组装 |
| 3.2.2 测试表征 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 电极薄膜的结构 |
| 3.3.2 电容器的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 石墨烯/过渡金属氧化物复合物的制备及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容与方法 |
| 4.2.1 石墨烯负载SnO_2纳米粒子的制备 |
| 4.2.2 石墨烯负载Co_3O_4纳米粒子的制备 |
| 4.2.3 电极制备和器件组装 |
| 4.3 石墨烯/过渡金属氧化物复合物的结构 |
| 4.3.1 石墨烯负载SnO_2纳米粒子的结构表征 |
| 4.3.2 石墨烯负载Co_3O_4纳米粒子的形貌与结构表征 |
| 4.4 石墨烯/过渡金属氧化物复合物的超电容性能分析 |
| 4.4.1 石墨烯负载SnO_2纳米粒子的超电容性能研究 |
| 4.4.2 石墨烯负载Co_3O_4纳米粒子的超电容性能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表和撰写的论文 |
四、高功率激光热处理法制备高性能炭纤维/镍复合材料的可行性研究（论文参考文献）
- [1]过渡金属氧化物/氢氧化物及硫化物用于超级电容器电极材料[D]. 刘鹤. 内蒙古科技大学, 2021
- [2]模板法制备木质素基多孔炭及其电化学性能研究[D]. 陈浩伟. 中南林业科技大学, 2021(02)
- [3]碳纳米材料超级电容器电极和柔性器件的制备及性能研究[D]. 陈君. 南京邮电大学, 2020(03)
- [4]纳米结构Nb2O5的设计及其插层赝电容行为的研究[D]. 张松敏. 华东理工大学, 2020(01)
- [5]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)
- [6]高比容量Nb、Sb、V金属氧化物的制备及其超级电容器性能研究[D]. 刘敬强. 湖南工业大学, 2020(02)
- [7]自支撑锂硫电池正极材料的制备与电化学性能[D]. 许俊. 合肥工业大学, 2020(02)
- [8]碳化细菌纤维素纳米杂化材料的制备及其电容性能研究[D]. 孔德滨. 暨南大学, 2019(02)
- [9]SiCf/SiC高温结构吸波复合材料的制备及性能研究[D]. 穆阳. 西北工业大学, 2016(08)
- [10]石墨烯基超级电容器的研制及性能研究[D]. 许丽丽. 青岛科技大学, 2014(05)