超级电容器电极材料的制备

渤海大学

学士学位论文

题 目： 超级电容器新型电极材料的制备及性能研究

学生姓名：

指导教师：

院 系： 化学化工与食品安全学院

专 业：

班 级：

论文答辩日期：2012.05.27

超级电容器新型电极材料的制备及性能研究

姓名

化学化工与食品安全学院

摘要：超级电容器是近年发展起来的一种新型储能元件，具有功率密度高、寿命长、无需维护及充放电迅速等特性。其中电极材料的性质和电解液的类型是影响超级电容器性能的关键因素。本论文以热稳定性高、绿色无污染的1-甲基-3-己基咪唑三氟乙酸离子液体（[Hmim][CF3]）为基础，微波下分别与葡萄糖、蔗糖和淀粉反应，合成新型的粘稠状的碳点离子液体复合物，用此复合物部分的代替传统活性炭极片制备中的黏结剂和导电剂，制备出新型的超级电容器电极材料。通过扫描电镜观察新型极片的表面微观结构；采用循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等测试方法对新型电极材料进行电化学性能研究，其中，葡萄糖-碳点离子液体复合物的效果最好，比容量从285.7 F·g-1提高到365.5 F·g-1，内阻由1.92 Ω降低到0.61 Ω，充放电效率由89.9%分别提高到97.6 %。

关键词：活性炭；电极材料；碳点离子液体；超级电容器；电化学性能

Supercapacitor Energy Storage and Its Application

英文名

College of Chemistry, Chemical Engineering and Food Safety Abstract: The super capacitor is developed in recent years a new type of energy storage devices with high power density, long life, maintenance-free and charge and discharge quickly characteristics.The nature of the electrode materials and electrolyte type is a key factor affecting the performance of the super capacitor. Based on the papers to the high thermal stability, green pollution-free 1 - methyl - 3 - hexyl TFA ionic liquid ([Hmim] [CF3 groups), microwave, respectively, with glucose, sucrose and starch reaction, the synthesis of new viscous ionic liquid compound of carbon points to use instead of this complex part of the traditional activated carbon pole piece in the preparation of the binder and conductive agent, prepared a new type of electrode materials for supercapacitor. Microscopic structure of the new scanning electron microscope on the surface of the pole piece; by cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge and AC impedance test electrochemical properties of new electrode materials, including the effect of glucose - Point Carbon ionic liquid complexes well, the specific capacity increased from 285.7 F • g-1 to 365.5 F • g-1, the internal resistance decreased to 0.61 from 1.92 ΩΩ, charge-discharge efficiency increased to 97.6% from 89.9%, respectively.

Key word s: Activated carbon; electrode material; Point Carbon ionic liquid; super capacitor; electrochemical performance

目录一、引言

（一）超级电容器的综述

1．超级电容器发展简史

2. 超级电容器的基本原理及分类

3. 超级电容器的性能特点

4. 超级电容器的应用方向

5. 超级电容器市场现状

6.超级电容器展望

（二）超级电容器碳电极材料概述

1.碳素材料

2.金属氧化物及水合物材料

3.导电聚合物电极材料

4.超级电容器碳电极材料的制备及性能（三）本论文的选题意义和研究设想

1. 本论文的选题意义

2. 本论文的研究设想

二、实验部分

（一）实验材料及仪器设备

1. 实验所用主要试剂

2. 实验所用仪器

（二）实验方法

碳点离子液体复合物的制备

（三）活性炭极片的制备

（四）超级电容器的组装（五）电化学性能测试三、结果讨论

（一）循环伏安性能分析（二）恒流充放电测试（三）交流阻抗性能分析

四、结论

五、参考文献

六、致谢