石墨烯基不對(duì)稱超級(jí)電容器的研究

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2、痛？ｌＥ培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院妃，；蒙看＇：．．；．＇嘴觀分類號(hào)：０６３３學(xué)校代號(hào)；１０４９０學(xué)號(hào)：２０１２０１０７８秘級(jí)：公開石墨矯基不對(duì)觀超級(jí)電容器的研究：作者姓名楊文指導(dǎo)教師姓名、職稱；杜飛鵬副教授申請(qǐng)學(xué)位類別：理學(xué)碩±學(xué)科專業(yè)名稱：高分子化學(xué)與物理研究方向：超級(jí)電容器論文提交日期：２０巧年４月１日論文答辯日期；２０１５年５月１７日學(xué)位授予單位：武漢工程大學(xué)學(xué)位授予日期：２０１５年６月１８日答辯委員會(huì)主席：張愛清教授Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｂａｓｅｄｏ

3、ｎｒａｈｅｎｅｐｐｇｐＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｉｅｒＭａｊｏｒ：ＰｏｌｙｍｅｒＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＹａｎｇＷｅｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＤｕＦｅｉｅｎｐｐｇＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＷｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７３，Ｐ．化Ｃｈｉｎａ摘要不對(duì)稱型超級(jí)電容器，一般也常被稱之為混合型超級(jí)電容器，這類超級(jí)電容器的得名主要是其結(jié)構(gòu)即兩個(gè)電極分別由不同的材料組成。由于其充分結(jié)合利用了兩種儲(chǔ)

4、存電容的機(jī)理，所以具有比能量高、比功率大和循環(huán)性能良好、無污染等優(yōu)點(diǎn)，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，可以應(yīng)用在新能源蓄電池、移動(dòng)式電子設(shè)備、大型導(dǎo)彈軍事裝備、車輛、野外作業(yè)、空間飛行物等領(lǐng)域。而對(duì)超級(jí)電容器的性能有十分重要影響的關(guān)鍵之一為電極材料的選擇，這也是目前不對(duì)稱超級(jí)電容器的研究熱點(diǎn)，目前，常用的電極材料有碳材料、金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物。石墨烯因比表面積大、強(qiáng)的力學(xué)性能、優(yōu)異的導(dǎo)熱性能及導(dǎo)電性能，因此它在電子器件器皿、電池電容器、生物材料以及力學(xué)增強(qiáng)等很多領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用前景。特別是石墨烯的大比表面積和優(yōu)異的電導(dǎo)特性，這些特點(diǎn)使他在超級(jí)電容器的研究制備方面具有很好的應(yīng)用前景。本文

5、以石墨烯（采用改進(jìn)的Hummers法制備）為基體，使其分別與共沉淀法制備的橄欖石LiFePO4、微波反應(yīng)制備的無定形MnO2以及水熱法制備的Fe2O3顆粒復(fù)合成為正極材料與石墨烯負(fù)極材料組成不對(duì)稱電容器。所制備的磷酸鐵鋰/石墨烯

6、

7、石墨烯不對(duì)稱超級(jí)電容器工作窗口電壓為3V，在能量密度為42.8Wh/kg時(shí)，其功率密度為1284W/kg；二氧化錳/石墨烯

8、

9、石墨烯不對(duì)稱超級(jí)電容器的工作窗口電壓為1.4V，其能量密度為23.59Wh/kg時(shí)，其功率密度為7018W/kg；三氧化二鐵/石墨烯

10、

11、石墨烯不對(duì)稱超級(jí)電容器的工作窗口電壓為1V，其能量密度為11.8Wh/kg時(shí)，其功率密度為786

12、.43W/kg。關(guān)鍵詞：石墨烯；磷酸鐵鋰；二氧化錳；三氧化二鐵；復(fù)合材料；不對(duì)稱超級(jí)電容器IAbstractAsymmetricsupercapacitor,calledashybridsupercapacitor.Oneoftheelectrodesofitisdoublelayeronelectrode,andtheotherisFaradayquasicapacitanceelectrode.Becauseofitiscombinedwiththemechanismoftwokindsofstoragecapacitor,anditalsohastheadvantagesofh

13、ighspecificenergy,highspecificpowerandcycleperformanceisexcellent,withnopollutionandsoon,ithasaveryhighapplicationvalue.Theasymmetricsupercapacitorinthefieldofnewenergystoragebattery,mobileelectronicequipment,militaryequipment,veh