生物质活性炭的表面改性及其电化学储能性能研究任务书
2022-01-11 17:26:54
全文总字数:2650字
1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等
超级电容器作为一种新型储能器件,因其具有高功率密度、快速充放电特性、循环寿命长和安全性能好等优点,在消费电子产品、智能电网、电动汽车等诸多领域有广泛应用。虽然有很多诸如石墨烯、碳纳米管等炭材料被用作电极材料,但目前为止已商业化的只有活性炭。而生物质活性炭因其来源广泛,可再生,环境友好和活性位点多利于表面改性、与其他氧化物复合等特点成为超级电容器理想的电极材料。但受储能机制限制比容量提高有限,通过氮、硫等杂原子掺杂使活性炭表面形成诸如吡咯或吡啶等富电子官能团来提高电极材料的电子电导率;此外,在充放电过程中由于杂原子掺杂形成赝电容基团,可进一步提生物质活性炭基高超级电容器的比容量和能量密度,满足高性能储能设备需要。
研究内容:
1. 将生物质活性炭以一定比例与含有氮、硫等杂原子的离子液体进行混合浸渍,通过退火处理一步法制得具有氮、硫掺杂的活性炭电极材料;
2. 参考文献(不低于12篇)
[1] 冯晨辰, 吴爱民, 黄昊. 超级电容器电极用N-掺杂多孔碳材料的研究进展. 2016, doi:10.11896/j. issn. 1005-023x. 2016.01.024.
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[3] 苏鹏, 郭慧林, 彭三, 宁生科. 氮掺杂石墨烯的制备及其超级电容性能. 物理化学学报, 2012, 28(11): 2745-2753.