三氧化钨超级电容器电极材料的制备与性能研究

发布时间：2024-02-20 08:08

　　超级电容器作为储能装置,具有功率密度高、循环寿命长、工作温限宽、环境友好等优点,广泛应用于新能源的传输、电动汽车、电力运输、航天科技、通讯、消费性电子产品等领域。电极材料是超级电容器的重要组成部分,对于电容器的性能有着决定性的作用,因此成为了国内外研究的热点。三氧化钨(WO₃)作为一种过渡金属氧化物材料,可以应用于赝电容电容器电极。该材料具有复杂多变的微观形貌,可以与电解液充分接触,为充放电过程提供更大的比表面积以及更多的活性位点。同时其具有多种晶体结构,为电解液中的离子进出晶格提供了便利,有利于提升超级电容器的比电容。由于钨元素价态的变化,WO₃材料中还会产生氧空位,氧空位的出现有利于电荷移动,改善了材料的导电性,可以有效地降低材料的内阻。本文分别采用水热法、电化学沉积法在不同基底上制备得到了WO₃纳米球、WO₃@不锈钢网和WO₃@碳布材料,并对其电化学性能进行了系统的分析,探索了不同条件对三氧化钨电化学性能的影响,并对其机理进行了探索,具体研究工作如下:(1)为了证明WO<...

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【部分图文】：

图1.1不同能量存储与转换器件的功率密度与对应能量密度的对数关系图

吉林大学博士学位论文21.2超级电容器的概述超级电容器（Supercapacitor）又称为电化学电容器（ElectrochemicalCapacitor,EC），该概念诞生于1957年，由H.I.Becker在专利中提出。鉴于碳材料较大的比表面积，H.I.Becker使用碳材料....

图1.2双电层电容器的储能原理示意图

第一章绪论31.3超级电容器的分类人们根据电能储存和转化机理的不同，将超级电容器分为双电层电容器（EDLC,electricdoublelayercapacitors）和赝电容器（Pseudo-capacitors），赝电容器又被称作法拉第准电容器。双电层电容器通过电解质离子与电....

图1.3赝电容电容器的储能原理示意图

第一章绪论5又近似于电容，所以称之为赝电容。赝电容储能方式有许多，如图1.3[13]所示，根据电极的反应的不同，赝电容有三种常见的反应机理，分别为电极表面或体相内的的欠电位沉积、电解液内的高度可逆的氧化还原反应以及化学吸附/脱附。图1.3赝电容电容器的储能原理示意图Fig1.3S....

图1.4超级电容器的结构示意图

吉林大学博士学位论文6作混合型超级电容器，如碳/钛酸锂超级电容器。由于混合型超级电容器在充放电过程中，两个电极的储能机理不同，所以这类超级电容器兼具了两者的特点，既利用了金属氧化物超级电容器的高能量密度的优点，又结合了双电层电容器快速充电、协同耦合的优势，兼顾了能量密度、功率密度....

本文编号：3904086