2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、能源是人類(lèi)賴(lài)以生存的基礎(chǔ),隨著科技、人類(lèi)生活以及生產(chǎn)活動(dòng)的高速發(fā)展,能源的需求量越來(lái)越大。傳統(tǒng)能源(尤其是化石類(lèi)原料和燃料)因開(kāi)采或利用而引起的環(huán)境問(wèn)題日益凸顯。尋找新的可再生替代能源是維持人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的唯一途徑,如何提高能源的利用效率?如何最大限度地利用低品位能源?一直是眾多科學(xué)家研究的重點(diǎn)課題。隨著太陽(yáng)能、風(fēng)能和海洋能等間歇性綠色能源的發(fā)展,儲(chǔ)能技術(shù)在工業(yè)節(jié)能和新能源利用領(lǐng)域日益受到關(guān)注。儲(chǔ)能技術(shù)是能源科學(xué)技術(shù)中的重要分支,可解決

2、能量供求方面時(shí)間與空間不匹配的問(wèn)題,從而可作為提高能源利用效率的有效手段。超級(jí)電容器作為一種介于傳統(tǒng)物理電容器和電池之間的一種新型儲(chǔ)能器件,具有充放電速度快、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),有希望成為本世紀(jì)新型綠色能源。
  電極材料和電解液是超級(jí)電容器的主要組成部分,同時(shí)也是制約超級(jí)電容器性能的兩大關(guān)鍵因素,電極材料性能直接決定了超級(jí)電容器輸出性能的高低,電解液決定超級(jí)電容器的工作電壓,同時(shí)兩者的匹配性能也至關(guān)重要?;钚蕴渴菓?yīng)用

3、最廣的電極材料,而有機(jī)電解液常用于商用超級(jí)電容器。本論文針對(duì)超級(jí)電容器電極材料、電解液等因素對(duì)超級(jí)電容器電化學(xué)性能的影響進(jìn)行分析,通過(guò)一致性研究,制備了低內(nèi)阻、高容量、穩(wěn)定性高的超級(jí)電容器,通過(guò)電化學(xué)工作站及Land電池測(cè)試儀分析了活性炭超級(jí)電容器及石墨烯/活性炭超級(jí)電容器的性能。研究結(jié)果表明:
 ?。?)超級(jí)電容器一致性制備研究。通過(guò)嚴(yán)格控制制備工藝流程,包括極片尺寸、加壓壓力,電極片在電解液浸泡時(shí)間,從中獲得最優(yōu)制備工藝:極片

4、直徑14 mm,不加壓,極片在電解液抽真空后浸泡60 h,再次抽真空后繼續(xù)浸泡12 h。一致性制備提高超級(jí)電容器性能的同時(shí),減小了超級(jí)電容器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異。
  (2)超級(jí)電容器的性能與活性炭比表面積、孔徑分布有密切關(guān)系,尤其是粒徑一致性、孔徑分布范圍決定超級(jí)電容器循環(huán)穩(wěn)定性。不同電解液適合不同的電極材料,四氟硼酸雙吡咯螺環(huán)季銨鹽/碳酸丙烯酯(SBP-BF4/PC)適應(yīng)于富含介孔、微孔的材料,如電容炭、韓國(guó)活性炭等,而四氟硼酸四乙

5、基銨鹽/碳酸丙烯酯(TEA-BF4/PC)更適應(yīng)孔徑在微介孔(2 nm左右)的材料,如日本可樂(lè)麗50F、80F等。
  (3)石墨烯能夠顯著提高活性炭超級(jí)電容器性能。石墨烯具有獨(dú)特的二維空間結(jié)構(gòu),良好的導(dǎo)電性能,石墨烯添加到80F活性炭超級(jí)電容器中充當(dāng)導(dǎo)電劑,電荷轉(zhuǎn)移電阻減小,比容量高達(dá)137.5 F·g-1,是純80F活性炭超級(jí)電容器的1.23倍。然而由于存在贗電容導(dǎo)致的化學(xué)反應(yīng),內(nèi)阻增大,超級(jí)電容器循環(huán)穩(wěn)定性有所降低,提高制備

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