摘  要：碳基材料由于其优异的导电性、高比表面积、低生产成本等多种优点，被广泛用作超级电容器的阳极材料，但因为碳基材料固有的的双电层机制，使其能提供的电容量有限。本论文使用硫酸溶液对碳纤维进行电化学活化，旨在碳纤维上引入含氧官能团，并在测试电解液中加入对苯二酚，构建了协同增强的碳纤维电极-对苯二酚储能体系，以实现碳纤维电化学电容性能的改善。本论文探索了在电化学活化过程中，活化电压、电解质浓度以及活化时间三个因素对碳纤维电极性能的影响，发现在浓度为6 mol/L的硫酸电解液中对碳纤维使用1.8 V的恒电位极化15 min得到的碳纤维电化学性能是最好的，电容量最高，达到1375.1 mF/cm2。

 

关键词：超级电容器；碳纤维；对苯二酚

 

目  录

摘  要

ABSTRACT

1.前  言 1

1.1超级电容器概述 1

1.2超级电容器的研究进展 1

1.2.1双电层电容器 2

1.2.2法拉第赝电容器 2

1.2.3混合电容器 3

1.3超级电容器的优点 4

1.4选题依据 4

2.超级电容器的电极材料制备与性能测试 6

2.1实验药品、试剂 6

2.2实验仪器 6

2.3主要实验方法 7

2.3.1碳布材料的处理 7

2.3.2碳布材料的电化学活化 7

2.3.3电解液的配置 8

2.3.4三电极系统的构建 8

2.4待测材料的性能测试 8

2.4.1线性循环伏安测试(CV) 9

2.4.2恒电流充放电测试(GCD) 9

3.实验结果与数据分析 10

3.1电化学活化时间的影响 11

3.2电化学活化中电解质浓度的影响 14

3.3电化学活化电压的影响 17

3.4总结讨论 20

4.总结与展望 21

4.1本论文主要结论 21

4.2研究展望 21

参考文献 23

致  谢 25