电化学超级电容器电极材料的研究.pdf

哈尔滨工程大学

硕士学位论文

电化学超级电容器电极材料的研究

姓名：刘彦芳

申请学位级别：硕士

专业：应用化学

指导教师：张宝宏

20031201
要摘化物探讨其对正极容量的影响。按验表明添加B．PbO的Mn02电极在f’氧化物和导电聚合物。，作为超级电容器正极电极材料，并通过在正极活性物质中加入不同的铅的氧【电化学超级电容器是一种介于蓄电池和常规电容器之间的新型储能设F'g～，A920／活性炭单体电容器比电容为42．5西1，65F-酉1。同时环使用寿命。利用超级电容器和电池组成混合动力系统，能够很好的满足电动汽车启动、加速等高功率密度输出场合的需要。它可以应用于很多领域，容器可以分为双电层电容和法拉第准电容，电极材料主要包括碳材料、金属本文主要采用了循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗以及透射电子显微镜等测试手段对超级电容器的电极活性物质材料进行了研究。对于碳材料，本文主要对活化方法进行了研究，结果发现用硝酸活化处理后的活性炭在浓度为7mol／L的氢氧化钾溶液中具有良好的电容性能。并且进行了硝酸的浓度合成法制备A920作为超级电容器材料，通过循环伏安与恒流充放电等测试行了研究。用固相合成法制备了Q．PbO、t3．PbO、Pb02和Mn02。用Mn02加剂的Mn02电极的比容量高出62．5％，从实验数据可见，添加的配比对电备及器件。它具有比常规电容器更大的比能量，比蓄电池更大的比功率和循如：混合电动汽车、燃料电池、移动电话、微机等。根据储能原理，超级电实验和氨水活化时间的实验，发现容量随硝酸浓度的增加而增加，随氨水活化时问的增加而减少。由于碳基电容器正极容量远小于负极容量，所以本文主要致力于开发新的正极材料与作为负极的碳电极组成混合电容器。用固相手段对A920电极及与作为负极的活性炭电极组成的电容进行分析。结果表明，在7mol·L“KOH电解液中，A920电极在0．15～0．35V(vs．Hg／HgO)的电压范围内表现出了法拉第电容特性。在不同电流密度下，电极比容量达还对正极中AgaO的含量及导电剂对A920／活性炭单体电容器性能的影响进7mol·L‘1KOH溶液中在．0．3---0．4V(：csHg／HgO)的电压范围内有良好的法拉第电容特性。添加2％且一PbO的Mn02电极比容量达165．7～260F·g一，比无添化学性能的影响较大，添加量为2％时，电极具有良好的电容性能。从2000哈尔滨工程大学硕士学位论文427．3—554．9
量可达5Wh／kg，循环寿命可达2万次。1／氧化锰做正极成功制备出了千法级混合超级电容器，容量可达2000F，比能次的循环性能看，在电流密度为50mA·cm也时，添加13．PbO的Mn02电极仍具有较好的循环性。容量衰减不到10％。同时，我们用活性炭做负极，二关键词：电化学超级电容器；活性炭；氧化银：氧化铅；二氧化锰哈尔滨工程大学硕士学位论文，
ABSTRACTTheHg／HgO)．TheperformancecarbonpositiveandmanyF．g’。andthan(cv)，constantmeasurements(TEM)，andenhanceconcentration，andvoltammetry(CV)andreaction．Webaaeries．WhenO．35V(vsMn02Mn02as哈尔滨工程大学硕士学位论文materialmainlyvoltammetricmeasurementsmeasurements，impedanceurgedthatmobilethetherematerial，metalmethodsaswithammonia．ThefoundWasmuchmakeexperimenta-PbO、BsynthesizedElectrochemicalsupercapacitornewenergyequipmentcomponentbetweenbakerieselectrostaticcapacitors，whichhigherdensityofcapacitorpowerworkingbatteries，theymeethighneedelectricvehicleswhenstarting—upaccelerating．Italsobeappliedintofieldssuchhybridvehicle．ruelcelltelephonemicrocomputer．Accordingprincipleenergy—storagetwocapacitors：electricdouble·layerfaradalcpseudocapacitor．Electrodeincludesoxideconductingpolymer．seriesexpe