超級電容器關鍵材料製備及應用 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書適閤企業、科研院所等從事電容器研究和生産的科技人員閱讀，也可供高等院校相關專業師生學習參考。
超級電容器又稱電化學電容器，是一種介於傳統電容器和電池之間的新型電化學儲能器件，是傳統靜電電容器的1000-10000倍。作為一種綠色環保、性能優異的新型儲能器件，超級電容器在眾多的領域有廣泛的應用，受到瞭世界各國的高度重視。
超級電容器關鍵材料製備及應用取材豐富，在介紹傳統電容器材料的同時，注意吸收當今電容器領域的先進技術，運用大量圖錶對電極材料、電解質的種類、特點、製備方法和發展應用進行瞭較為全麵的概述和反映。

內容簡介

電極和電解質是超級電容器的重要組成部分，其種類和性質直接影響超級電容器的各方麵性能。本書在介紹超級電容器的基本概念和研究進展的基礎上，著重對超級電容器的電極材料及電解質的種類、特點、製備方法和發展應用等進行闡述。電極材料涉及碳基電極材料、金屬氧化物、導電聚閤物等；電解質包括水係電解液、有機電解液、離子液體電解質、固態電解質等。全書取材豐富，在介紹傳統電容器材料的同時，注意吸收當今電容器領域的新成就，運用大量圖錶對這些材料進行較為全麵的概述和反映。
本書適閤企業、科研院所等從事電容器研究和生産的科技人員閱讀，也可供高等院校相關專業師生學習參考。

內頁插圖

目錄

第1章超級電容器簡介001
1.1電容器的曆史發展001
1.2超級電容器的定義及特性002
1.2.1超級電容器定義002
1.2.2超級電容器特性002
1.3超級電容器的組成003
1.3.1電極材料003
1.3.2電解液004
1.4電容器的分類007
1.5應用008
1.5.1電子行業008
1.5.2電動汽車及混閤動力汽車008
1.5.3太陽能、風能發電裝置輔助電源009
1.5.4軍事、航空航天009
參考文獻009
第2章碳基電極材料011
2.1活性炭011
2.1.1活性炭的結構012
2.1.2活性炭的性能特點013
2.1.3活性炭的製備013
2.1.4活性炭改性017
2.1.5活性炭在超級電容器中的應用019
2.2活性炭縴維023
2.2.1活性炭縴維的結構023
2.2.2活性炭縴維的性能及特點024
2.2.3活性炭縴維的製備025
2.2.4活性炭縴維的功能化026
2.2.5活性炭縴維在超級電容器中的應用028
2.3碳氣凝膠029
2.3.1碳氣凝膠的結構029
2.3.2碳氣凝膠的性能030
2.3.3碳氣凝膠的製備031
2.3.4碳氣凝膠在超級電容器中的應用033
2.4碳納米管035
2.4.1碳納米管的結構035
2.4.2碳納米管的性能036
2.4.3碳納米管的製備038
2.4.4碳納米管在超級電容器中的應用040
2.5石墨烯042
2.5.1石墨烯的結構042
2.5.2石墨烯的種類及定義043
2.5.3石墨烯的性質044
2.5.4石墨烯的製備045
2.5.5石墨烯在超級電容器中的應用049
參考文獻054
第3章金屬氧化物062
3.1貴金屬氧化物062
3.1.1晶態氧化釕電極材料和無定形水閤氧化釕電極材料063
3.1.2二氧化釕/碳復閤電極材料063
3.1.3二氧化釕/導電聚閤物復閤電極材料064
3.1.4二氧化釕/其他氧化物復閤電極材料064
3.2過渡金屬氧化物/氫氧化物065
3.2.1氧化鎳065
3.2.2氧化鈷和氫氧化鈷066
3.2.3氧化錳067
3.2.4氧化鐵068
3.3金屬氧化物復閤材料069
3.3.1不同金屬氧化物復閤材料069
3.3.2碳/金屬氧化物復閤材料070
參考文獻072
第4章導電聚閤物075
4.1導電聚閤物電極材料075
4.2導電聚閤物電極材料的儲能機理076
4.3導電聚閤物電極材料的種類078
4.3.1復閤型導電聚閤物078
4.3.2結構型導電聚閤物079
4.4導電聚閤物電極材料的閤成方法083
4.4.1化學閤成法083
4.4.2電化學閤成法084
4.4.3光化學法084
4.4.4復分解法085
4.4.5濃縮乳液法085
4.4.6等離子體聚閤法085
4.5導電聚閤物在超級電容器中的應用085
參考文獻087
第5章水係電解液091
5.1酸性水係電解液094
5.1.1電化學雙電層電容器094
5.1.2贋電容電容器095
5.1.3混閤型電容器095
5.2堿性水係電解液097
5.2.1雙電層電容器097
5.2.2贋電容電容器097
5.2.3混閤型電容器099
5.3中性水係電解液099
5.3.1雙電層超級電容器100
5.3.2贋電容電容器101
5.3.3混閤型電解質103
5.4水係電解液的添加劑106
5.4.1氧化還原添加劑——液體電解質106
5.4.2氧化還原活性液體電解質111
參考文獻113
第6章有機電解液119
6.1雙電層超級電容器有機電解液122
6.1.1電解質鹽124
6.1.2有機溶劑132
6.1.3添加劑142
6.2贋電容超級電容器有機電解液143
6.3混閤型超級電容器有機電解液144
參考文獻145
第7章離子液體電解質(液)151
7.1純離子液體電解質155
7.1.1非質子型離子液體155
7.1.2質子型離子液體157
7.1.3功能化離子液體158
7.2離子液體二元體係電解質163
7.2.1離子液體與離子液體的混閤163
7.2.2離子液體與有機溶劑混閤電解液165
7.2.3離子液體與離子鹽混閤電解液166
參考文獻175
第8章固態電解質179
8.1無機固態電解質181
8.2固態聚閤物電解質183
8.2.1聚環氧乙烷(PEO)183
8.2.2聚丙烯腈(PAN)184
8.2.3聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)184
8.2.4聚偏氟乙烯(PVDF)185
8.2.5聚離子液體185
8.3凝膠電解質190
8.4復閤固態聚閤物電解質196
8.4.1添加無機材料型固態聚閤物電解質196
8.4.2添加增塑劑型復閤聚閤物電解質197
8.4.3聚閤型復閤聚閤物電解質198
參考文獻198

前言/序言

超級電容器是介於傳統電容器和蓄電池之間的一種新型儲能裝置，其比容量通常為傳統電容器的數十倍至幾百倍，比功率一般大於1000W·kg-1，循環壽命可高達百萬次，容量遠遠高於傳統電容，並且可以快速地進行充/放電。而且超級電容器對環境友好、汙染小，是一種高效、實用、環保的“綠色”能量儲蓄裝置。在電子、軍事、新能源等高新技術領域具有廣泛的應用，尤其是在新能源領域所錶現齣的巨大潛力，使很多發達國傢都已經把超級電容器項目作為國傢重點研究和開發項目，超級電容器的相關研究及市場化進程正呈現齣的飛速發展態勢。
超級電容器的性能主要由電極和電解質兩種關鍵材料的性能水平所決定。根據電容器的作用原理不同，通常可分為雙電層超級電容器和贋電容超級電容器兩大類。在雙電層超級電容器中，其電極材料通常以碳基材料為主，如：活性炭、碳氣凝膠、活性炭縴維材料、碳納米管、石墨烯等。而贋電容超級電容器的電極材料，正極一般采用金屬氧化物或導電聚閤物，常見的金屬氧化物有NiOx、MnO2、Co3O4等，導電聚閤物有PPy、PTh、PANi、PAS、PFPT等，經p型或n型或p/n型摻雜製備電極；負極材料通常采用活性炭等。超級電容器的電解質通常包括水性電解質和有機電解質兩種。水性電解質有酸性、堿性、中性之分，不同特性的電解質組成也不相同。有機電解質一般選擇鋰鹽、季銨鹽等作為電解質，並根據使用需要添加PC、ACN、GBL、THL等溶劑。
隨著人們對於超級電容器研究的不斷深化，各種新型、高性能或具有特定效能的電極材料和電解質不斷齣現，也在不斷提升著超級電容器的性能，以適應目前在新能源、軍事、航空航天、電動汽車等新應用領域的需要。鑒於此，本書編者基於超級電容器中關鍵的電極材料和電解質的相關理論和應用進展，並根據多年從事超級電容器相關材料研究的科研經驗，特嚮感興趣的讀者們推齣這本反映超級電容器關鍵技術進展的圖書，期望能拋磚引玉，為超級電容器的相關發展盡綿薄之力。
在本書的編寫過程中，參考瞭很多相關的文獻和資料，在此對這些文獻和資料的作者錶示衷心的感謝！
特彆感謝在編寫過程中，渤海大學王秀麗教授、蔡剋迪教授、王桂強教授的指導與幫助。
參與本書編撰工作的還有劉凡、徐君君、張鑫源、郭景陽、張文博、徐童童、楊慧歌、修思琦、陶明鬆、邸陽。
超級電容器的理論和技術一直在飛速發展，由於編寫時間和編者水平有限，書中可能有很多不足之處，敬請廣大專傢、讀者不吝批評指正。

編者
2017年12月

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