1、气凝胶的介孔尺寸，而催化剂的浓度则决定了炭气凝胶单个颗粒的尺寸。利用甲酚和甲醛的缩聚反应制得有机凝胶，在碳化得到炭气凝胶，并对该气凝胶进行不同程度的活化，研究它们在水溶液中的电化学性能。结果表明，活化可使炭气凝胶的比表面积从增大到，比电容从上升到当电流密度从增大为时，比容量仅下降了，表现出良好的稳定性。通过在活性碳气凝胶上引入乙烯基三甲氧基硅烷制备了改性活性炭气凝胶，并以此作为双电层电容器的电极材料，不仅降低了电解液离子传输的内阻，也提高了可形成电双层的表面面积，获得了更高的比容量和能量密度。金属氧化物材料过渡金属氧化物作为超级电容器的电极材料的研究是由在年首次研究法拉第赝电容储能原理开始的。随后经各国研究者的不断探索，先后出现了系列的氧化物电极材料。俄罗斯的和公司分别推出了氧化镍型超电容，其中公司的产品已用于莫斯科公共汽车的动力。

2、曲线理想充放电曲线实际充放电曲线纳米超级电容器当电容器以恒定电流充放电时，电容器的容量与电容器时段的电压降的乘积等于这时段内电容器所充放的电量，因此，可通过充放电曲线来计算电极活性物质的比容量。由，可得其中为放电时间，为单电极上活性物质的质量，为放电电压降低平均值，可通过放电曲线进行积分来得到。由于在实际求比电容量时，常采用和时电压的差值作为平均电压降，所以本文也采用这种方法作为平均电压降，即式中下标，如图.。.交流阻抗曲线交流阻抗法，就是用小幅度正弦交流信号般小于扰动电解池，并观察体系在稳态时对扰动的跟随情况，同时测量电极的阻抗。般来说，电极体系的阻抗不是纯电阻，而且其数值和相位都是随交流电的频率而变，因而是于频率有关的复阻抗。以复数的形式给出电极在系列频率下的阻抗，即激励信号和电极体系的响应随频率而变化，阻抗的这种测量方法为频。

3、了解。另外，刘老师在给我讲解有关测试软件的应用的同时，还教会了我如何独立的正确的设计及操作实验，养成了系统的分析问题，解决问题的能力。另外，我还要感谢实验室里的其他师姐和组员对我实验的操作以及论文写作方面的指导，他们为我完成这篇论文提供了巨大的帮助。感谢在论文完成米级轻质非晶体中孔炭材料，在酸性和碱性电解质中化学稳定性高，且具有独特的热学和光学特性，由等人于年首次合成。电导率测试结果表明，炭气凝胶在很宽的温度范围内具有很高且很稳定的电导率。在制作电极的过程中有可能不使用薪结剂。因此，美国公司认为炭气凝胶有望成为种可在个很宽的温度范围内使用的新型电容器电极材料。炭气凝胶通常可以采用间苯二酚甲醛或苯酚呋喃甲醛作为原料，先通过溶胶凝胶法和超临界干燥工艺得到有机凝胶，再经碳化制得。体系中反应物的配比浓度影响着炭气凝胶的网络结构疏密程度，即。

4、或电极进行恒流充电或放电，考察其电位随时间的变化关系。根据这关系，可以研究电容器或电极的性能比如计算其比容量等效串联电阻充放电效率等。与循环伏安测试的不同之处在于循环伏安测试是通过给电极施加线性且周期变化的电位信号从而得到电流响应值的，它研究的是电流随电位变化的关系恒流充放电测试是通过给电极施加恒定不变的电流信号从而得到电位响应值的，它研究的是电位随时间的变化关系。恒电流充放电曲线中的比电容计算当采用恒电流对超级电容器单元进行充放电时，如果电容量为恒定值，那么将为定值，即电位随时间呈线性变化。如果获得的恒流充放电曲线是条直线，就是说该器件单元呈现为理想电容器行为。如图.所示电容器单元的充放电曲线，可以看出它与电池所具有的平台式充放电曲线完全不同。实际所测得的充放电曲线并不完全是直线，与所测体系性质有关，如图.所示。图.恒电流充放电。

5、华仪器有限责任公司粉末压片机天津市科器高新技术公司电热恒温鼓风干燥箱上海精宏实验设备有限公司太仓精宏实验设备有限公司型管式电阻炉龙口市电炉制造厂型电子分析天平梅特勒托利多仪器上海有限公司真空干燥箱上海恒科技有限公司离心机湖南湘仪实验仪器开发有限公司电化学工作站上海辰华仪器有限公司纳米超级电容器烧杯玻璃仪器量筒玻璃仪器需要全文联系致谢首先感谢我的导师刘伟老师，本论文是在刘伟老师的认真指导下完成的，为此他付出了很多心血。他渊博的知识，严谨的治学态度，创新性的思路，踏实勤奋的工作作风和对科研事业无私的奉献精神，使我受益匪浅。其次要感谢我的师姐高娇阳在毕业设计中给予我的极大的帮助。同时，在此次毕业设计过程中我也学到了许多关于超级电容器方面的知识，不仅视野得到了开阔，而且学习和钻研能力有了很大的提高，特别是对实验中动手能力的要求有了更深入的。

6、源。此外德美日等国也先后推出了许多以金属氧化物作为电极材料的系列超电容。在这些氧化物中，最具代表性的还是金属钉和金属锰的氧化物。电极的导电性比碳电极好，电导率比碳的大两个数量级，电极在中的稳定性好，可获得较高的比能量，所制备的电容器性能也比碳电极电容器好。被用作超级电容器电极材料的二氧化钌，通常是由溶胶凝胶法值得前驱体，然后经高温热处理而得到，。实验发现的赝电容来自于的表面反应且随比表面积的增大而增大。所以增加容量的最直接的方式是增大比表面积，从而达到有足够的微孔来满足电解液的扩散，为了达到提高容量，增大比表面积的目的，采取的方法有将薄膜沉积在有粗糙表面基底上将涂在有高比表面积的材料如乙炔黑碳纤纳米超级电容器维等上等。但所报道的的最高比容量为水电解液比表面积约为。金属氧化物在电极电解液界面法拉第反应所产生的赝电容要远大于碳材料表面。

7、测量。如果对电极体系施加激励信号，测量响应随时间的变化，尔后变换成响应随频率变化，这种测量方法为时域测量。描述阻抗随频率变化的方法用复数平面图图，每点表示个特定频率下阻抗矢量的实部和虚部。也可以用图表示，包括幅频特性曲线和相频特性曲线。利用交流阻抗谱测试可以得到以曲线表达的不同测试频率下电极材料的阻抗值和电容值，从而获得多孔电极在电化学充放电过程中的时间效应，即时间常数。图.所示为交流阻抗测试所得到的复平面阻抗谱，在复平面阻抗谱的曲线上。轴代表阻抗实部，代表阻抗虚部。曲线左侧是高频区，右侧是低频区。由于理想电容器不存在频率效应，相应的曲线是条垂直线。非理想电容器则在高频区存在个半圆，中频区存在个的区域，而在低频区域逐渐过渡为直线。这是由于多孔电极表面的粗糙度以及孔隙的不均匀性，导致充放电过程中受散控制的电解液离子的移动行为。在高频。

8、毫米，毫米微米，微米纳米，纳米埃，即纳米以下。因此，颗粒尺寸在纳米的微粒称为超微粒材料，也是种纳米材料。纳米材料分类纳米材料大致可分为纳米粉末纳米纤维纳米膜纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。纳米粉末又称为超微粉或超细粉，般指粒度在纳米以下的粉末或颗粒，是种介于原子分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。纳米膜纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在起，中间有极测试。恒电流充放电的原理是在定的电位范围内，通过对待测电容器内容和建设规模选址符合武强县县城总体规划项目选址符合武强县土地利用总体规划项目选址位于武强县工业区，交通条件优越项目选址城市基础设施完备，给水排水供气供热供电广播通信等城市基础设施建设可以共享项目选址周围无环境污染。

9、区，因为电解液离子只能进入大的内部孔隙，电阻较小频率降低，电解液离子可以扩散进入电极内部孔隙，电容器的电容值大大提高，同时阻抗也快速增加。纳米超级电容器图.般混合阻抗频谱曲线纳米超级电容器超级电容器电极材料的制备.主要化学试剂和仪器设备化学试剂本实验所用的化学试剂如表.所示。表.主要化学试剂药品名称纯度生产厂家柠檬酸分析纯天津科密欧化学试剂有限公司尿素分析纯天津科密欧化学试剂有限公司葡萄糖分析纯天津科密欧化学试剂有限公司高锰酸钾分析纯天津科密欧化学试剂有限公司硫酸锰分析纯天津科密欧化学试剂有限公司碳酸氢铵分析纯天津市天河化学试剂丙酮分析纯天津科密欧化学试剂有限公司碳酸氢铵分析纯天津市天河化学试剂厂氢氧化钾分析纯天津科密欧化学试剂有限公司乙炔黑仪器设备本实验所用的仪器设备如表.所示。表.仪器设备仪器名称生产厂家型恒温磁力搅拌器巩义市。

10、型掺杂的导电聚合物材料如聚噻吩，此类结构的电容器工作电位可达不对称结构两电极为不同的可型掺杂的聚合物材料如聚吡咯和聚噻吩，其工作电位可达.两电极的导电聚合物可以进行型和型掺杂，充电时电容器的个电极为型掺杂状态而另个电极是型掺杂状态，放电后二者均为去掺杂状态。在同样的充电电压下，其放电能量较之前两类可提高近倍。导电聚合物电极材料通过发生快速可逆的型或型掺杂或去掺杂的氧化还原反应产生法拉第赝电容，具有比容量高成本低可通过分子设计选择不同聚合物结构等优点。具有代表性的导电聚合物有聚吡咯，聚噻吩聚苯胺聚并苯，聚对苯，等。.纳米材料概述纳米材料是指在三维空间中至少有维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于个原子紧密排列在起的尺度。纳米超级电容器从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在.微米以下注米。

11、适宜该项目建设场址范围内没有矿床和文物，项目建设不会影响防洪排涝，不会造成周围环境污染，不会给周围居民造成其他不利影响。场地条件地形平坦。拟选场址地形平坦，基本没有坡度，场地稍加整理即能满足排水需要地下水位较低。拟选场址地下水位埋深大约在米左右，非常适宜该项目建设，既可以省去施工中排水费用，又可以降低建筑物防水防潮费用地基承载力较高。拟选场址目前尚未进行地质勘察，但根据南部建成区建设时地质勘探报告，拟选场址基地承载力为，地基承载力良好地下无软弱下卧层和沙化现象。自然条件良好。项目所在地处于暖温带大陆性气候区，属半湿润气候。四季分明，春季少雨多风夏季前期干旱，后期雨量增多秋季天高气爽冬季寒冷少雪。寒旱同期，雨热同季，是该地气候显著特点。具体气象资料如下年平均气温极端最高温度极端最低温度年平均降水量年最大降雨量年最小降雨量年平均风速最。

12、的双电层电容，如在硫酸溶液中可获得高达的比容量。但是昂贵的价格限制了此类电极材料的商业化应用。近年来，些廉价的金属氧化物如氧化镍氧化钴氧化锰等逐渐受到人们的关注。导电聚合物材料导电有机聚合物作超级电容器电极材料，可以用有机电解质和水电解质作电解液，其储能也主要是依靠法拉第赝电容原理来实现，通过在电极上的聚合物膜中发生快速可逆的型或型掺杂和去掺杂氧化还原反应，使聚合物达到很高的储存电荷密度，从而产生很高的法拉第赝电容来储存能量。它可以在高电压下工作，可弥补过渡金属氧化物系列工作电压不高的缺点，代表着电极材料的个新的发展方向。其最大的优点是可以通过分子设计选择相应的聚合物结构，从而进步提高聚合物的性能，以得到符合要求的材料。有关这方面的研究也非常活跃。导电聚合物电化学电容器可分为以下三类前边已经介绍过了对称结构电容器中两个电极为相同的。

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