1. 研究目的与意义
随着超级电容器在汽车、航空航天应用领域的不断扩大,其储能性能研究应用逐渐开始受到重视。它具有能量密度和功率密度高、循环使用寿命长、高比容量、充电迅速并且转换效率高的特点,获得了广泛的关注。超级电容器的核心电极材料,有炭材料、金属氧化物以及导电聚合物三种,目前常用的是炭材料,但由于传统炭材料无法满足日益增长的需要,因此对活性炭进行表面改性处理势在必行。
此次研究有利于进一步有效地提升活性炭的表面性能,扩展它的应用范围。2. 国内外研究现状分析
张骥等人通过以三聚氰胺作为改性试剂制备富氮活性炭电极材料,改变活性炭与试剂的浸渍比,以此来提升活性炭的电化学性能。(最优3:2)
Lin T等人以氨腈和酚醛树脂制成具有高含氮量的N掺杂OMC材料(新型非硅基介孔材),具有良好的倍率性能,能满足大功率使用场合。
3. 研究的基本内容与计划
以商用椰壳活性炭为基础原料,通过冷等离子体改性设备,研究氮掺杂活性炭的表面修饰工艺,分析修饰前后活性炭的化学性能与物理结构的变化,探讨冷等离子体处理的工艺参数对电化学性能的影响,以获得较优的活性炭表面修饰工艺参数。具体研究内容包括: 1、研究商用椰壳基活性炭表面修饰工艺(改性氮杂试剂种类、等离子改性气氛等) 2、分析氮掺杂前后活性炭的物理化学性质变化(微观结构、化学性质等) 3、评价掺杂前后活性炭的电化学性能 前期参阅国内外关于改性活性炭性能、改性方法的相关文献,并掌握改性活性炭的性能、使用,影响性能的主要因素、并对冷等离子体改性有初步的了解,实验期间要独立的准确且详细的设计实验方案,正确地操作实验仪器,获取实验数据,并对数据进行分析处理,后期主要是撰写论文。 |
4. 研究创新点
采用不同的气氛对活性炭进行等离子体处理;接枝不同的含N单体种类。
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