第l章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 超级电容器概述 2
1.2.1 超级电容器的分类及工作原理 2
1.2.2 超级电容器的构成 4
1.2.3 超级电容器的特点 6
1.2.4 超级电容器的发展及应用 6
1.3 超级电容器电极材料的研究 9
1.3.1 金属氧化物电极材料 10
1.3.2 导电聚合物电极材料 14
1.3.3 碳基电极材料 16
1.4 碳基超级电容器的研究进展及应用 17
1.4.1 碳基电极材料电容特性的影响因素 17
1.4.2 碳基超级电容器常用的电极材料 19
1.5 超级电容器的市场前景和发展方向 31
第2章 实验用品及表征 34
2.1 实验试剂 34
2.2 实验仪器及设备 34
2.3 表征方法 35
2.3.1 X射线衍射 35
2.3.2 拉曼光谱 35
2.3.3 N2吸附-脱附等温线 36
2.3.4 X射线光电子能谱 36
2.3.5 元素分析 36
2.3.6 扫描电子显微镜 36
2.3.7 透射电子显微镜 37
2.3.8 原子力显微镜 37
2.4 电化学测量技术 37
2.4.1 循环伏安测试 37
2.4.2 恒电流充放电测试 38
2.4.3 交流阻抗测试 38
第3章 以葡萄糖为碳源制备高比表面积多孔晶态纳米碳材料 39
3.1 引言 39
3.2 实验部分 40
3.2.1 高比表面积多孔晶态纳米碳的制备 40
3.2.2 超级电容器性能测试 41
3.3 实验结果与讨论 42
3.3.1 高比表面积多孔晶态纳米碳的结构与形貌分析 42
3.3.2 高比表面积多孔晶态纳米碳的电化学性能研究 48
3.4 本章小结 52
第4章 一步水热法可控合成高含氮量的氮掺杂石墨烯材料 54
4.1 引言 54
4.2 实验部分 55
4.2.1 氧化石墨的制备 55
4.2.2 高含氮量氮掺杂石墨烯材料的制备 56
4.2.3 超级电容器性能测试 56
4.3 实验结果与讨论 57
4.3.1 高含氮量的氮掺杂石墨烯的结构与形貌分析 57
4.3.2 高含氮量的氮掺杂石墨烯的形成机理研究 63
4.3.3 高含氮量的氮掺杂石墨烯的超电特性研究 65
4.4 本章小结 69
第5章 氮掺杂多孔晶态纳米碳材料的合成设计及其电容特性研究 71
5.1 引言 71
5.2 实验部分 73
5.2.1 氮掺杂多孔晶态纳米碳材料的制备 73
5.2.2 超级电容器性能测试 74
5.3 实验结果与讨论 74
5.3.1 氮掺杂多孔晶态纳米碳的结构与形貌分析 74
5.3.2 氮掺杂多孔晶态纳米碳的超电特性研究 84
5.4 本章小结 93
第6章 硼氮共掺杂多孔晶态纳米碳材料的可控合成及其超电性能研究 95
6.1 引言 95
6.2 实验部分 97
6.3 实验结果与讨论 98
6.4 本章小结 115
第7章 以椰壳为碳源制备多孔层状晶态纳米碳材料 116
7.1 引言 116
7.2 实验部分 117
7.3 实验结果与讨论 119
7.4 本章小结 137
参考文献 138