對稱-非對稱超級電容器器件的制備及電化學性能.pdf

1、超級電容器，相比較鋰離子電池等儲能裝置，具有優(yōu)秀的功率密度，良好的循環(huán)穩(wěn)定性，較高的安全性等優(yōu)點，并逐步成為一種高效新型的能量儲存裝置。隨著人們對于超級電容器的深入研究，其在新能源汽車、可穿戴電子設備等領域有著極為廣闊的應用前景。因此，如何從電極材料的選擇和電解液的優(yōu)化等方面來提高超級電容器器件的能量密度和電化學性能是目前研究的重點。本文主要內(nèi)容包括:
　　(1)以香蒲這種生物質(zhì)材料為前驅(qū)體，經(jīng)過碳化活化處理后得到一種氮摻雜的多孔

2、納米碳纖維。當電流密度為1A/g時，其比電容高達214F/g，展示出良好的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。同時，我們利用這種電極材料組裝成為一種對稱超級電容器器件。當電流密度為1A/g時，器件的比電容約達105F/g，經(jīng)過10000次循環(huán)，比電容幾乎沒有衰減，展示出了優(yōu)秀的電化學性能。
　　(2)在柔性鈦箔上通過陽極氧化反應生長出TiO2納米管陣列，經(jīng)過熱處理得到一種碳摻雜TiO2(C-TiO2)納米管陣列。以這種柔性材料作為電極材料，PV

3、A-H3PO4作為一種凝膠電解質(zhì)，組裝成一種對稱柔性全固態(tài)超級電容器器件。同時，我們在電解質(zhì)中加入少量的氧化還原介質(zhì)對苯二酚(PB)。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，氧化還原介質(zhì)的引入，使比電容增大五倍，有效提高了超級電容器器件的電化學性能，為改善超級電容器能量密度低的缺點提供了一種新路徑。
　　(3)分別以VN@C和V2O3@C作為正負兩極，以PVA-Na2SO4做為凝膠電解質(zhì)，組裝成一種非對稱超級電容器器件，其工作電壓達1.8V。當電流密度為1m