發(fā)布時(shí)間：2025-03-30 00:52

　　隨著可穿戴設(shè)備的大量涌現(xiàn),柔性儲(chǔ)能器件也因此備受關(guān)注。柔性超級(jí)電容器憑借其具有快速充放電、高循環(huán)穩(wěn)定性及安全可靠等特點(diǎn)而被認(rèn)為是理想的柔性儲(chǔ)能設(shè)備之一。在柔性超級(jí)電容器中,柔性電極材料作為最核心的組成部分之一,對(duì)其電容性能、彎曲性能及穩(wěn)定性都有著決定性的影響。碳基柔性薄膜電極因其高導(dǎo)電性、豐富形貌結(jié)構(gòu)及高穩(wěn)定性等優(yōu)異特性而成為近年來的研究熱點(diǎn),并取得了顯著的發(fā)展。然而,此類電極通常還存在材料利用率較低、倍率性能不佳和比電容低的問題（尤其在大負(fù)載量情況下）,因此,開發(fā)出在高負(fù)載量下仍具有優(yōu)異倍率性能及高比電容的碳基柔性薄膜電極具有重要意義�；�于此,本文聚焦多孔碳和石墨烯材料,開展了一系列提升薄膜電極電荷傳輸及存儲(chǔ)性能的研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）借助溶質(zhì)溶劑相分離法制備出了無需粘結(jié)劑且倍率性能極佳的多孔碳薄膜。該多孔碳膜的形貌及孔結(jié)構(gòu)可以通過改變?nèi)軇┑姆N類及催化劑的量進(jìn)行調(diào)控,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電容性能的優(yōu)化。研究結(jié)果表明,當(dāng)選用粘度較大的一縮二丙二醇作為溶劑且氫碘酸催化劑的量為0.5 g（占溶劑溶質(zhì)總質(zhì)量的12.5 wt%）時(shí),制備出的多孔碳薄膜由相互連接的碳球（CS）構(gòu)成,并具有分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)...

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器概述
        1.2.1 超級(jí)電容器發(fā)展歷史
        1.2.2 超級(jí)電容器分類
        1.2.3 超級(jí)電容器電極材料
    1.3 柔性超級(jí)電容器
    1.4 基于碳基柔性薄膜的超級(jí)電容器研究進(jìn)展
        1.4.1 多孔碳柔性薄膜及其超級(jí)電容器研究進(jìn)展
        1.4.2 碳納米管柔性薄膜及其超級(jí)電容器研究進(jìn)展
        1.4.3 石墨烯柔性薄膜及其超級(jí)電容器研究進(jìn)展
        1.4.4 柔性碳基復(fù)合薄膜及其超級(jí)電容器研究進(jìn)展
    1.5 本論文工作和結(jié)構(gòu)安排
第二章 形貌可控多孔碳柔性薄膜及其超級(jí)電容器研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 材料與試劑
        2.2.2 電極材料制備及器件組裝
        2.2.3 材料表征與性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 多孔碳薄膜制備流程及形成機(jī)理
        2.3.2 多孔碳薄膜材料性能研究
        2.3.3 多孔碳薄膜電化學(xué)性能研究
        2.3.4 多孔碳薄膜的柔性超級(jí)電容器性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氯摻雜石墨烯柔性薄膜及其超級(jí)電容器研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 材料與試劑
        3.2.2 電極材料制備與器件組裝
        3.2.3 材料表征及性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 石墨烯薄膜形成機(jī)理
        3.3.2 石墨烯薄膜材料性能研究
        3.3.3 石墨烯薄膜電化學(xué)性能研究
        3.3.4 不同負(fù)載量石墨烯薄膜的比電容研究
        3.3.5 商業(yè)級(jí)負(fù)載量的柔性超級(jí)電容器性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 碳球復(fù)合石墨烯柔性薄膜及其超級(jí)電容器研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 材料與試劑
        4.2.2 電極材料制備與器件組裝
        4.2.3 材料表征及性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 電極材料性能研究
        4.3.2 復(fù)合薄膜材料性能研究
        4.3.3 復(fù)合薄膜電化學(xué)性能研究
        4.3.4 超高負(fù)載量復(fù)合薄膜的電化學(xué)性能研究
        4.3.5 復(fù)合薄膜的柔性超級(jí)電容器研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 分子修飾的石墨烯柔性薄膜及其超級(jí)電容器研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 材料與試劑
        5.2.2 薄膜電極制備與器件組裝
        5.2.3 材料表征及性能測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 復(fù)合薄膜材料性能研究
        5.3.2 復(fù)合薄膜電化學(xué)性能研究
        5.3.3 高負(fù)載量復(fù)合薄膜電容性能研究
        5.3.4 復(fù)合薄膜的柔性超級(jí)電容器研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號(hào)：4037926