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发布时间:2022-08-08 11:34:23 | 来源:米乐体育官网网页版 作者:米乐体育官方下载安装

  多孔资料及其运用 报告人:雷拓 提纲 一、多孔资料界说、性质及运用 二、多孔炭的制备 三、超级电容器性质及原理 四、有序介孔炭在离子液体中电容特性研讨 界说 多孔资料是一种由彼此贯穿或关闭的孔 洞构成网络结构的资料,孔洞的鸿沟或表 面由支柱或平板构成。 因为该资料开始选用发泡法制备,曾称之为 发泡资料,今后开展了渗流等制备法,称之为 通气性资料,更适宜的称号应为多孔 泡沫材 料,简称多孔资料或泡沫资料。 多孔资料在自然界中普遍存在如木材、软木、 海绵和珊瑚等。千百年来,这些天然的多孔材 料被人们广泛运用。 现代技能的开展使得金属、陶瓷、玻璃 等资料也能像聚合物那样发泡。这些新式 泡沫资料正逐渐地被用作绝缘、缓冲、吸 收冲击能量的资料,然后发挥了其由多孔 结构决议的共同的归纳功能。 运用 相对连续介质资料而言, 多孔资料一般具有相对 密度低、比强度高、比外表积高、重量轻、隔音、 隔热、渗透性好等长处。 ? 机械功能的改动(航空航天、轿车) ? 对机械涉及机械振动的传达功能的改动(隔音) ? 对光电功能改动(新式光电子元件) ? 挑选渗透性(特别过滤设备) ? 挑选吸附性(高效气体或液体别离膜) 提纲 一、多孔资料界说、性质及运用 二、多孔炭的制备 三、超级电容器性质及原理 四、有序介孔炭在离子液体中电容特性研讨 多孔炭制备 ?活化法(物理,化学) ?催化活化法 ?聚合物混合炭化法 ?有机凝胶炭化法(超临界CO2) ?模板法(硬模板,软模板) 提纲 一、多孔资料界说、性质及运用 二、多孔炭的制备 三、超级电容器性质及原理 四、有序介孔炭在离子液体中电容特性研讨 超级电容器以及电极资料分类 双电层电容器(EDLC) 法拉第准电容器 混合类型电容器 ? 碳素资料:成功商业化,性价比高。 ? 金属氧化物资料:RuO2为主,导电性好,比容 量大,循环寿命长,价格高,污染。 ? 导电聚合物资料:作业电压高但电阻大 。 ? 杂多酸:具有固体电解质的长处,运用方便。 能量存储设备比较 元器件 比能量 Wh/kg 0.2 比功率 W/kg 104~106 102~104 500 充放电次数 一般电容器 106 105 104 超级电容器 0.2~20.0 充电电池 20~200 超级电容器运用布景 优秀的脉冲充放功能 大容量储能功能 ? ? 比能量大于2.5Wh/kg 比功率大于500W/kg 循环寿命长(105次) 环境适应性强 无回忆效应 免保护 对环境无污染 高功率军事装备的激起器 军用坦克、货车瞬间发动 数据回忆存储体系 体系主板备用电源 电动玩具车主电源 太阳能电池辅佐电池 通讯设备、计算机备用电源 电动轿车电源 碳基超级电容器(EDLC)原理 E ? 0.5CV 2 C ? I ? ?t ?V 提纲 一、多孔资料界说、性质及运用 二、多孔炭的制备 三、超级电容器性质及原理 四、有序介孔炭在离子液体中电容特性研讨 本试验选用的两种离子液体 32 28 13.6 8.4 离子液体电解质 长处: 蒸汽压挨近零,没有气味,消除VOCs 杰出的热稳定性和化学稳定性,可操作温度规模宽( -40~300℃) ;在高温下运用,可与燃料电池的运用温度 耦合 2 1 宽的电化学稳定电位窗口 E ? CV 2 阴、阳离子没有溶剂化层 C ? ? r?o A d 缺陷: ? 粘度大,比传统的有机电解液高1~3个数量级 硬模板法制备有序介孔碳 碳源蔗糖 炭化 HF 硫酸 SBA-15 碳源 /SBA-15 C /SBA-15 OMC 有序介孔碳孔径的调变 H I Lee, et al. Adv. Mater., 2008, 20, 757-762. 周期性孔结构改变 OMC BC5 BC25 比外表积和孔散布 碳外表氧原子含量(XPS) 5.5 5.0 Oxygen content (%) 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 0 10 20 30 40 50 wt% B(OH)3 循环伏安(5mv/s) EMImBF4 亲水 EMImTSFI 憎水 恒流充放电 (125 mA/g) EMImBF4 EMImTSFI 碳外表性质对本征比电容值的影 响 C ? ? r?o A d 炭外表氧含量的添加,显著地添加了亲水性离子液体中炭资料的 比电容值 碳外表性质对速率特性的影响 EMImBF4 EMImTSFI 外表亲、憎水性的匹配 孔径的影响 碳外表性质对阻抗谱的影响 EMImBF4 EMImTSFI 在亲水性的离子液体中,硼掺杂改进了介孔碳的频率响应特性和电容特 性(相角) 科学定论 在介观标准的孔道内,碳资料外表的亲、 憎水性对离子液体的滋润和分散起决议性 的效果。(而不是孔径的巨细)。 Thanks for your kind attention!