多孔碳—碳复合材料的制备及其超级电容器性能的研究

《多孔碳—碳复合材料的制备及其超级电容器性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：O69单位代号：10280密级：公开学号：12721816硕士学位论文SHANGHAIUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION题多孔碳-碳复合材料的制备目及其超级电容器性能的研究作者潘丽霞学科专业应用化学导师刘瑞丽教授完成日期2015年5月上海大学硕士学位论文上海大学本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合上海大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：主任：委员：导师：答辩日期：I上海大学硕士学位论文原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不

2、包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：II上海大学硕士学位论文上海大学工学硕士学位论文多孔碳-碳复合材料的制备及其超级电容器性能的研究姓名：潘丽霞导师：刘瑞丽学科专业：应用化学上海大学环境与化学工程学院2015年5月III上海大学硕士

3、学位论文ADissertationSubmittedtoShanghaiUniversityfortheDegreeofMasterinEngineeringThePreparationofPorousCarbon-carbonCompositesforElectrochemicalSupercapacitorsMACandidate：LixiaPanSupervisor：Prof.RuiliLiuMajor：AppliedChemistrySchoolofEnvironmentandChemicalEngineering,Shanghai

4、UniversityMay,2015IV上海大学硕士学位论文摘要近年来微/纳米结构的多孔碳-碳复合材料由于其独特的结构特点，包括高长/径比、大孔容、高比表面积，在基础科学和实际应用方面都越来越受到人们的关注。许多课题组都致力于制造具有良好可控形态和化学组分的多孔碳-碳纳米复合结构。本文分别通过溶液挥发诱导自组装法和浸渍涂覆法制备有序介孔碳-碳复合材料和多孔碳-碳复合材料，均表现出优秀的电化学性能。具体研究内容为：（1）以蚕丝为基体，A阶酚醛树脂为碳源，三嵌段聚合物为表面活性剂和氧化硅寡聚体为硅源，通过溶液挥发诱导自组装法在蚕丝表面使原位三元

5、组装制备具有有序介观结构的复合材料，经过热聚碳化后，制备得氮掺杂的有序介孔碳-碳纤维复合材料（NMCMFs）。得到的NMCMFs具有有序介孔碳和碳纤维各自的优点如均一的孔道、高的比表面积、高的氮含量、良好的导电性等。由于设计良好的纳米结构和组件间强的协同作用，-1NMCMFs作为双电层电容器的电极材料，展现出良好的比电容量(189Fg-1-1-1在5mVs)、倍率性能(107Fg在100mVs)和稳定性(10000次循环后剩余96%)。（2）以石墨烯气凝胶为基体，使用表面溶液挥发诱导自组装法在其表面生长有序介孔碳，得到的具有微介大孔多级

6、孔道OMC/GA复合物材料。作-1-1为电极材料，展现出良好的比电容量(177Fg在5mVs)、倍率性能(115-1-1Fg在100mVs)和稳定性(10000次循环后剩余93%)。（3）使用浸渍涂覆法在蚕丝表面生长石墨烯，热处理后石墨烯片紧密包覆在碳纤维表面，形成多级孔道。得到的NCMF具有高的比表面积、高的氮-1含量、良好的导电性。作为电极展现出良好的比电容量(196Fg在5mV-1-1-1s)、倍率性能(92Fg在300mVs)和稳定性(10000次循环后剩余107%)。V上海大学硕士学位论文关键词：有序介孔碳、石墨烯、蚕丝、超级电容

7、VI上海大学硕士学位论文ABSTRACTPorouscarbonwith1Dmicro/nanostructurehasattractedsignificantattention,notonlyforitsfundamentalscientificinterest,butalsoformanymodern-daytechnologicalapplications,owingtotheiruniquestructurecharacteristicsincludinghighlength/diameterratio,largeporevolum

8、eandhighsurfacearea.Alargenumberofadvancedtechniqueshavebeendevelopedtofabricate1Dporousc