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1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)博士學(xué)位論文多孔炭材料的可控制備及其電化學(xué)性能研究博士研究生：王倩指導(dǎo)教師：景曉燕教授學(xué)科、專業(yè)：材料學(xué)哈爾濱工程大學(xué)2014年6月萬(wàn)方數(shù)據(jù)分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)博士學(xué)位論文多孔炭材料的可控制備及其電化學(xué)性能研究博士研究生：王倩指導(dǎo)教師：景曉燕教授學(xué)位級(jí)別：工學(xué)博士學(xué)科、專業(yè)：材料學(xué)所在單位：材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院論文提交日期：2014年5月23日論文答辯日期：2014年6月10日學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)萬(wàn)方數(shù)據(jù)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofD.EngControllabl
2、eSynthesisofPorousCarbonMaterialsandTheirElectrochemicalPerformanceCandidate:WangQianSupervisor:Prof.JingXiaoyanAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpecialty:MaterialScienceDateofSubmission:May23,2014DateofOralExamination:Jun10,2014University:HarbinEngineeringUniversity萬(wàn)方數(shù)據(jù)哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性
3、聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部
4、內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫(xiě)的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門(mén)進(jìn)行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日萬(wàn)方數(shù)據(jù)多孔炭材料的可控制備及其電化學(xué)性能研究摘要超級(jí)電容器具有較高的功率密度、優(yōu)異的倍率性能、快速充/放電特性、超長(zhǎng)的循環(huán)壽命以及原理簡(jiǎn)單、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因此在世界范圍內(nèi)引起了科研工作者的廣泛關(guān)注。炭材料具
5、有較高的比表面積及良好的導(dǎo)電性被廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器的電極材料。研究表明，炭材料的電化學(xué)性能與其比表面積、孔結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。本論文采用不同的模板制備了具有不同形貌和孔結(jié)構(gòu)的多孔炭材料，并采用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射、拉曼光譜、X射線光電子能譜等技術(shù)對(duì)多孔炭材料的微觀結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)進(jìn)行表征，采用循環(huán)伏安法、恒流充放電法及交流阻抗法詳細(xì)研究了電極材料的電化學(xué)性能。以中孔SiO2為模板，以瀝青為碳源經(jīng)過(guò)高溫碳化制備了中孔炭材料（MCSF）。結(jié)2–1–1果表明，制備的MCSF具有較高的比表面積（582m?g）。當(dāng)掃描速度為5mV?s時(shí)，–1–1MCSF電極比容量最
6、高可達(dá)264F?g；當(dāng)掃描速度增大至1000mV?s時(shí)其比容量為–1194F?g，保持率為74%，表明該電極材料具有優(yōu)異的倍率特性。連續(xù)循環(huán)5000次后其比容量?jī)H衰減了9%，說(shuō)明MCSF具有優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性。組裝的對(duì)稱電容器能–1–1量密度可達(dá)9.6Wh?kg，其最大功率密度可達(dá)119.4kW?kg。以CNTs/MnO2為模板，以C2H2為碳源，采用化學(xué)氣相沉積法制備了CNT-HCS。2–1–1研究結(jié)果表明，CNT-HCS的比表面積可達(dá)500.6m?g。當(dāng)電流密度為0.5A?g時(shí)，–1其比容量可達(dá)201.5F?g。另外，CNT-HCS電極具有優(yōu)異的倍率特性，當(dāng)電流密度升–1高到20A
7、?g時(shí)，比容量仍能保持69%。組裝的對(duì)稱電容器能量密度最高可達(dá)11.3–1Wh?kg。分別以花瓣?duì)頩nO、瀝青、KOH為模板、碳源和活化劑，采用高溫碳化、活化的–1方法制備了具有花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的分層次多孔炭材料（FHPC）。當(dāng)掃描速度為2mV?s時(shí)–1–1FHPC電極的比容量可達(dá)294F?g。當(dāng)掃描速度為500mV?s時(shí)，比容量仍能保持71%，–1說(shuō)明FHPC電極具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。組裝的FHPC//FHPC對(duì)稱電容器在1mol?L–1Na2SO
