电化学电容器电极材料研究

在介绍电化学电容器基本概念和电极材料研究进展的基础上，着重介绍了对活性炭、氧化镍、碳纳米管和活性炭纤维布电化学电容器的研究。全书编排逻辑性强，内容丰富，注重理论与技术的结合。

《电化学电容器电极材料研究》适合企业、科研院所从事化学电源研究的科研人员和技术人员阅读，也可供高校相关专业师生学习参考。

电化学电容器(Electrochemical Capacitor，EC)，也叫超级电容器(Supercapacitor)，是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能器件，具有比传统电容器高得多的能量密度和比电池大得多的功率密度，充放电速度快，循环寿命长。1957年，关于电化学电容器第一篇专利的发表掀起了世界范围内电化学电容器的研究热潮。

本书第1章简要介绍了电化学电容器的特点、结构、应用、市场前景及国内外研究进展，重点分析了高比表面积碳材料、金属氧化物和导电聚合物三类电极材料的研究状况，在此基础上提出了本书的研究内容。第2章介绍了电化学电容器的主要性能参数及其测试方法，并介绍了本书所采用的仪器设备及实验材料，同时提出了本书的研究思路。第3章以活性炭为电极材料，研究了电化学电容器组装工艺，并以该实验结果作为后续研究中电容器组装的参考。第4章对电化学电容器用中孔活性炭的制备及性能进行了研究。第5章研究用沉淀转化法来制备NiO，同时将NiO和活性炭组装成混合电容器来解决电化学窗口窄的问题。第6章通过对CNTs进行活化、回流、表面包覆MnO2和表面包覆PANI的方法来提高CNTs的比容，并研究这些方法对CNTs性能的影响。第7章对ACFC卷绕式电化学电容器进行了研究。第8章对全书的研究内容进行了总结，并指出了有待深入研究的问题。

作 者:邓梅根 著丛 书 名:博士论丛出 版 社:中国科学技术大学出版社ISBN:9787312026409出版时间:2009-10-01版 次:1页 数:132装 帧:平装开 本:16开所属分类:图书 > 科技 > 化学工业

前言

第1章 绪论

1.1 电化学电容器简介

1.1.1 电化学电容器的特点

1.1.2 电化学电容器的结构

1.1.3 电化学电容器的应用

1.1.4 电化学电容器的发展状况

1.1.5 电化学电容器的市场前景

1.2 双电层电容器电极材料研究进展

1.2.1 活性炭

1.2.2 碳纳米管

1.2.3 炭气凝胶

1.3 双电层电容器电解质研究进展

1.3.1 液体电解质研究进展

1.3.2 固体电解质研究进展

1.4 赝电容器研究进展

1.4.1 金属氧化物赝电容器

1.4.2 导电聚合物赝电容器

1.5 本书结构

第2章 实验原理和方法

2.1 引言

2.2 主要原材料及仪器设备

2.2.1 主要原材料

2.2.2 主要仪器设备

2.3 电化学电容器性能测试

2.3.1 循环伏安特性测试

2.3.2 恒流充放电测试

2.4 小结

第3章 电化学电容器的组装和性能研究

3.1 引言

3.2 双电层电容机理

3.3 活性炭电化学电容器的组装

3.3.1 材料的选择

3.3.2 活性炭电化学电容器的组装

3.4 活性炭电化学电容器的性能研究

3.4.1 循环伏安特性

3.4.2 容量特性研究

3.4.3 制备工艺对电容器性能的影响

3.4.4 自放电性能

3.5 小结

第4章 高比表面积中孔活性炭的研制

4.1 引言

4.2 活性炭的孔隙性表征

4.2.1 碘吸附测定方法

4.2.2 亚甲蓝吸附测定方法

4.2.3 比表面积和孔径分布测定方法

4.3 高比表面积中孔活性炭的制备

4.3.1 原料及其性质比较

4.3.2 制备方法的选择

4.3.3 石油焦粒度的优化

4.3.4 剂焦比的优化

4.3.5 活化温度的优化

4.3.6 活化时间的优化

4.4 活性炭的形貌结构和孔隙性表征

4.4.1 活性炭的SEM表征

4.4.2 活性炭的XRD表征

4.4.3 活性炭的孔隙性表征

4.5 活性炭的性能研究

4.6 小结

第5章 纳米Nio电化学电容器研究

5.1 引言

5.2 赝电容机理

5.2.1 吸附赝电容

5.2.2 氧化还原赝电容

5.3 纳米Ni()赝电容器研究

5.3.1 纳米NiO的制备和表征

5.3.2 纳米NiO赝电容特性研究

5.3.3 制备工艺对纳米NiO性能的影响

5.4 NiO-IAC混合电容器研究

5.4.1 NiO-AC混合电容器电极的循环伏安特性

5.4.2 NiO-AC混合电容器性能研究

5.5 小结

第6章 碳纳米管及其复合材料电化学电容器研究

6.1 引言

6.2 CNTs简介

6.2.1 CNTs的结构和特性

6.2.2 CNTs的制备方法

6.2.3 CNTs的应用

6.3 CNTs电化学电容器研究

6.3.1 CNTs的形貌结构和孔隙性表征

6.3.2 CNTs电极的循环伏安特性

6.3.3 CNTs电化学电容器的电容特性研究

6.4 活化CNTs电化学电容器研究

6.4.1 CNTs的活化及样品表征

6.4.2 活化处理对CNTs性能的影响

6.5 回流CNTs电化学电容器研究

6.5.1 CNTs的回流和样品表征

6.5.2 回流处理对CNTs性能的影响

6.6 CNTs-MnO2复合材料电化学电容器研究

6.6.1 CNTs-MnO2复合材料的制备和表征

6.6.2 CNTs-MnO2复合材料的性能研究

6.7 CNTs-PANI复合材料电化学电容器研究

6.7.1 PANl简介

6.7.2 CNTs-PANI复合材料的制备和表征

6.7.3 CNTs-PANI复合材料性能研究

6.8 小结

第7章 活性炭纤维布电化学电容器研究

7.1 引言

7.2 ACFC简介

7.2.1 ACFC的特点

7.2.2 ACFC的制备方法

7.3 ACFC电化学电容器研究

7.3.1 ACFC电化学电容器的制备

7.3.2 ACFC的孔隙性和形貌表征

7.3.3 ACFC电化学电容器性能研究

7.4 小结

第8章 总结与展望

8.1 总结

8.2 今后的研究工作及展望

参考文献

从原理上讲，电化学电容器的电能存储机理有两种，一种是将电荷存储在电极/电解质溶液界面处电双层中，典型的高比表面积炭为电极材料;另一种是利用发生在电极表面的二维或准二维法拉第反应存储电荷，一般以某些过渡金属氧化物为电极材料，典型的代表是二氧化钌(RuO2)。