基于蜜胺泡棉的多孔碳材料的合成及电化学性能研究开题报告
1. 研究目的与意义
开发高性能的储能设备对于满足在各种应用领域中高能量密度和高功率输出的需求非常重要,在各种能量存储系统中,超级电容器占主导地位。
超级电容器在恶劣的低温条件下,能够高效率迅速充放电,并且具备使用寿命长、功率密度高、环境友好等优良特性,被广泛的应用到实际生活中,例如,电动汽车,便携式笔记本电脑和手机等等。
而电极材料的性能是决定超级电容器性能的关键。
2. 国内外研究现状分析
19世纪末, hemhotz等提出了双电层理论,但是直到近几十年,双电层结构在能量存储上的应用才引起学术界的兴趣。
(李荻. 电化学原理 [ m]. 北京:航空航天大学出版社, 1989: 190-196.)早在1954年美国人becker(becker h.l. electric double layer capacitor [p]. usp: 2800 616. 1957-07-23.)申请了第一篇将活性炭用做双电层电容器电极材料的研究专利,该电容器采用的是水系电解液。
1957年,becker第一次提出将电容器用作储能器件。
3. 研究的基本内容与计划
(a) 均匀致密MOF材料负载蜜胺泡棉(如MS@ZIF-8)的制备(b) 考察不同温度下炭化的MS@ZIF-8的超电容特性,并建立材料结构组成与电化学性能直接的关联。
4. 研究创新点
充分结合蜜胺泡棉和MOF材料作为超级电容器电极材料的优势,克服材料单独使用时所存在的问题,得到具有多孔碳包裹氮掺杂碳骨架的三维多孔材料,为高性能超电容提供新的材料,并为高性能电极材料的设计提供理论参考和合成经验。
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