基于聚氨酯泡沫的多孔碳制备及其电容性能研究开题报告
2021-03-11 12:03
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着工业的快速发展,化石燃料等不可再生能源的迅速枯竭和环境的日益恶化已严重威胁到人类的生存,研究和开发可再生的、环境友好的新能源是21世纪最重要的研究课题之一[1]。其中,超级电容器具有充电时间短(几十秒),使用温度范围宽(-35-75℃),兼具物理电容器高比功率和电池高比能量的优异特性,已在电动汽车,移动通讯,智能电网调节,航空航天和国防科技等方面发挥重要作用,“超级电容器关键材料及制备技术”因而被列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》能源领域的前沿技术。
超级电容器 (supercapacitor)作为一种独特的电能存储设备,兼有电池高比能量和传统电容器高比功率的特点,它是连接传统介质电容器和电池之间的重要桥梁[2-3]。它的正式研究始于1957年beck发表的双电层超级电容器专利[4]。超级电容器研发至今已有50多年的时间,期间对于超级电容器的研究主要集中在寻找电极活性物质作为电极材料这方面。在今后人们将会继续研究与开发新颖的电极材料、选择合适的电解液、优化电容器的组装技术来提高超级电容器的性能[5]。
2. 研究的基本内容与方案
(1)探讨不同的聚氨酯的合成及发泡工艺对复合材料孔结构的影响,确定最佳合成方法和发泡工艺;
(2)根据tga曲线自定义聚氨酯泡沫的碳化升温条件,与传统升温条件制备的碳材料进行结构对比和电化学性能差异进行探讨。
(3)探索碳化温度对该材料电容性能的影响。
3. 研究计划与安排
第1——3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需药品、仪器。确定方案,完成开题报告。
第4 ——8周:完成多孔碳材料的制备;
第9 ——12周:完成电容性能评估实验;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] a. hochbaum, p. d.yang. semiconductor nanowires for energy conversion[j]. chem. rev., 2010, 110:527-546.
[2] 吴锋, 徐斌. 碳纳米管在超级电容器中的应用研究进展 [j]. 新型炭材料, 2006, 21(2):176-184.
[3] becker h i. low voltage electrolytic capacitor:us, us2800616[p]. 1957.
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