碳及其复合材料的制备及电化学性能研究.pdf

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1、学校代码：１０２５９巧级：公开上海应巧技术学晚专ｉｔ学佐硕去学化冷文题目：破及其复合材料的制备及电化学性能研巧英文题目；ＴｈｅＳＵｔｄｖｏｆＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣａｐａｃｉｔａｎｃｅＢａｓｅｄｏｎＣａｒｂｏｎＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＩｔｓＣｏｍｐｏｓｉ化ｓ工程领域：仆‘学工括学院：化举与环境工結学院学号：１３６０６２５１０姓名：雷天辉校内导师：张今生／教授企业导师：晏丽霉／高级工程师二—一０六年月六曰学校代码：１０２５９密级：公开上海应用技术学畴ｉ

2、考业学位硕去学化冷文题目：碳及其复合材料的制备及电化学性能研究英文题目：ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣａｐａｃｉｔａｎｃｅＢａｓｅｄｏｎＣａｒｂｏｎＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＩｔｓＣｏｍｏｓｉｔｅｓｐ工程领域：化学工程学院：化学与环境工程学院学号：１３６０６２５１０姓名：雷天辉校内导师：张全化／教授企业导师：轴加琴／｜诗级程帅０—－六年月六Ｈ上海应用技未学院硕±学位论文第巧学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的

3、规定，同意学位论文保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。允许论文被查阅和借阅。本人授权上海应用技术学院可将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密年□＾本学位论文属于不保密□Ｖ嚷＾－：学位论文作者签名；明指导教师签名Ｉ＇今Ｈ年八ｌｂ年月／月第Ｉ顶上海应用技未学院硕±学位论义声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经

4、公开发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中［＾明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：乘扛年、月叶曰上海应用技术举院硕±学仿论义第ｍ巧碳及其复合材料的制备及电化学性能研究摘要超级电容器具有功率密度大、能量密度高和循环寿命长等优点，目前己被广泛应用于电动汽车、电子消费和航空航天等领域。对于超级电容器而言，电极材料的性能将直接决定整个器件的电化学性能。因而探索并开发新型电极材料及制Ｎ－甲基化咯婉丽为原料备材料的新方法非常关键。本论文Ｗ，通过电化学方法制备出具有微、纳米尺寸的球形

5、碳颗粒，并对其进行热处理改性，；在此基础上＂＂又通过与ＫＭｎ〇４反应，制备了表面嵌有Ｍｎ化纳米微粒的芝麻球型复合材料。并对上述几种材料的电化学性能进行了研究。本论文主要包括Ｗ下两方面的内容：一（－１）微、纳米碳球的制备；采用Ｎ甲基化咯烧丽为碳源，向其中加入定量的去离子水，超声混合后作为电解液，采用电化学沉积法，Ｗ抛光铜片为阴极，在其表面得到了碳材料。采用ＳＥＭ和Ｒａｍａｎ，系统研巧了碳源浓度、沉积电压和沉积时间对产物形貌及其组成结构的影响。并采用ＦＵＲ、ＸＲＤ及ＴＥＭ对制备材料的组成一、形貌和结构作了进步的分析和验证。结果表明制备的材料为含

6、有杂＂＂质官能团的无定形碳微米球和具有洋葱结构的碳纳米球。在Ｎ２保护下，经°９００Ｃ热处理后制备了石墨化的碳微球材料。通过循环伏安和恒流充放电测试对材料的电化学性能进行了研究，结果表明经热处理后的电极材料表现出了良好，５，比容量为２２．４Ｆ的可逆性和充放电效率在扫描速率为ｍＶ／ｓ时１／ｇ。在ｌＡ／ｇ的电流密度下，比电容为２．４Ｆ／。ｌ〇ｇ（２）氧化输／碳微球的制备：采用自制的碳微球粉末还原ＫＭｎ〇４，在碳＂＂／微球表面嵌入纳米Ｍｎ〇２微粒，从而制备了芝麻球形的Ｍｎ〇２Ｃ的夏合电极材料。采川ＳＥＭ和Ｒａｍａｎ．系统探索丫反应时间对产物形貌和组成结

7、构的影响。－ＴＧ－并采Ｗ、ＦＴＩＲＸＲＤ及ＴＥＭ对电极材料的形貌和组成结构作了进、步的分析和验证，。通过循环伏安和化流充放化对材料的电化学性能进行丫研究结果表明嵌入纳米Ｍｎ化微粒后，化极材料表现出了良好的容量性能，在扫描速率为５ｍＶ／ｓ时，比容量为１４５．５Ｆ／ｇ。许．ｌＡ／ｇ的电流密度下，比容量为１２８．３Ｆ／ｇ。二关键词；屯化学沉积；微、纳米碳球：氧化猛；超级电容器第上海应巧技乂学院硕十学仿论义ＩＶ巧ＴｈｅＳｔ：ｕｄｏｆＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣａａｃｉ