导读:本文包含了碳化钙骨架碳论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:碳化物骨架碳,活化处理,超级电容器,比电容
碳化钙骨架碳论文文献综述
吴昊[1]（2013）在《碳化钙骨架碳电极材料的制备、活化及其超级电容特性研究》一文中研究指出超级电容器是一种集传统电容器和电池优点于一身的新型能量储存设备和转换装置，也被称为超电容器、电化学电容器(ECs)或赝电容器。由于该装置具有充放电速度快、循环寿命长、内阻低和功率密度高等特点，从而成为了新能源领域的热点。众所周知，高性能超级电容器发展的关键是电极材料，就目前该领域的研究状况而言，大比表面积多孔碳材料在超级电容器电极材料中应用最为广泛。而碳化物骨架碳(CDCs)由于其制备工艺简单，比表面积大、孔径可调等众多优点受到了关注。本论文以自制的新鲜氯气为刻蚀剂、碳化钙为碳源，合成了多孔碳化钙骨架碳材料(CCDCs)。探讨了合成温度、活化方法和水系电解液条件对于该材料的物理化学性能的影响，并讨论其作为超级电容器电极材料的电化学特性。改变刻蚀温度，在400-800oC范围内制备了叁种多孔碳材料。采用TEM、XRD等测试手段察了CCDCs的形貌，用氮气吸/脱附等温线研究了CCDCs的比表面积和孔径分布。测试结果表明，采用新鲜氯气制备的CCDCs含有微孔-介孔组合的微观结构。当制备温度为600oC时，所得到的CCDCs(记作CCDCs-600)显示出最大的孔容(0.645cm~3g~-(1))和比表面积(652.8m~2g~(-1))。然后，用6M KOH作为电解液进行电化学测试，发现在扫描速率为1mV s~(-1)下时，CCDCs超级电容器比电容达到53.6F g~(-1)。将新制备的碳化钙骨架碳材料用H_3PO_4、ZnCl_2和KOH叁种活化剂进行化学活化，进而讨论不同活化处理方式对碳材料的物理特性及其电化学性能影响。发现活化处理在一定程度上能增加碳材料的比表面积，改善材料的孔径，因而使得碳材料的电化学性能相对于未经处理的碳材料有一定的提高。尤其是采用KOH活化的碳材料，在测试中表现出最佳电化学性能。采用KOH活化制备的碳材料(CCDC-KOH)组装成对称型超级电容器，测试了其在6M KOH，1M KNO_3，0.5M K_2SO_4和2M KCl电解液中的电化学性能。结果发现：经过KOH活化的碳化钙骨架碳超级电容器在6M KOH电解液中表现出了最佳电化学性能。循环寿命测试结果也表明，活化处理后的CCDC-KOH超级电容器在各种不同水系电解液(电压范围为0~1V)中都表现出优良的循环稳定性，其中在6M KOH电解液中的稳定性尤其突出，循环5000次后容量基本上保持不变。(本文来源于《湘潭大学》期刊2013-06-01）
吴昊,王先友,张小燕,江兰兰,胡本安[2]（2012）在《碳化钙骨架炭的活化方法及其电化学性能》一文中研究指出以碳化钙为原料,在低温下采用用氯气刻蚀制备了碳化钙骨架炭(CCDC)。分别采用H3PO4、ZnCl2和KOH对CCDC进行了活化处理。利用X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),N2吸脱附,循环伏安,恒流充放电,循环寿命等对该材料进行表征及电化学性能测试。结果表明:活化后的CCDC材料在比表面积和孔结构得到了明显的改善,尤其是采用KOH活化的CCDC,其比表面积达到了1100m2g-1。经过活化处理的CCDC作为电容器电极材料具有良好的电化学性能,经过H3PO4、ZnCl2和KOH活化后的CCDC比电容分别达到了172.6、198.1和250.1Fg-1(在6MKOH电解液中),与原材料(155Fg-1)相比分别增加了11.4%、27.8%和61.2%,且充放电循环5000次后比电容几乎没有出现衰减。(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集》期刊2012-04-13）
李姣姣,王先友,杨顺毅,龙晚妹,王宏[3]（2011）在《碳化钙骨架碳负极材料的制备及电化学性能》一文中研究指出以碳化钙为原料、新鲜氯气为刻蚀剂,在400~700℃范围内制备碳化钙骨架碳作为锂离子电池新型负极材料。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气吸附实验、恒流充放电、交流阻抗(EIS)等对碳化钙骨架负极材料进行表征及电化学性能测试,并探讨制备温度对碳化钙骨架碳结构和电化学性能的影响。结果表明:所有温度下制备的碳化钙骨架碳均为无定形碳材料,但随着制备温度的升高,材料出现部分石墨化倾向;600℃制备的碳化钙骨架碳具有良好的电化学性能,在0.1 C充放电时,首次放电比容量为890.9 mA.h/g,可逆容量为335.4 mA.h/g,循环30次后的可逆容量为266.8 mA.h/g。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2011年12期）
李姣姣[4]（2011）在《锂离子电池负极材料—碳化钙骨架碳的制备及改性研究》一文中研究指出碳化物骨架碳是一种新型多孔碳材料,具有制备成本低、孔径分布窄、比表面积大、孔径大小可控和环保无毒等优点,广泛地用于气体储存、摩擦磨损和超级电容器等各个领域。本文首次将低温制备的碳化钙骨架碳作为锂离子电池负极材料,研究了制备温度对其电化学性能的影响,同时为了改善碳化钙骨架碳的电化学性能,分别对碳化钙骨架碳进行了锂掺杂和双氧水氧化处理,研究了改性对材料性能的影响。首先,以碳化钙为前躯体,二氧化锰和浓盐酸反应制备的新鲜氯气为刻蚀剂,在较低温下(400℃～700℃)制备碳化钙骨架碳(calcium carbide-derived-carbon,简称CCDC),并研究了制备温度对CCDC性能的影响。实验结果表明,制备的CCDC为无定形多孔碳材料,随着制备温度从400℃上升至700℃,CCDC的比表面积由658 m2/g降至201 m2/g,平均孔径由3.766 nm增至3.842 nm。其中,600℃下制备的CCDC具有最佳的电化学性能,在0.1 C倍率下,首次充电比容量为335.4mAh/g,30次循环后比容量衰减为266.8 mAh/g。然后,为进一步降低CCDC的不可逆容量,提高它的电化学性能。分别以氢氧化锂和碳酸锂为锂源,对CCDC进行掺杂,研究了锉掺杂量对CCDC结构及电化学性能的影响。结果表明,锂的加入并不会明显改变CCDC的结构,但CCDC的首次不可逆容量明显下降,并且首次充电比容量明显有所提高。当掺杂氢氧化锂的质量分数为4%时,CCDC的充电比容量提高最多,在0.5 C倍率下为350.9 mAh/g,循环50次后充电比容量为266.7 mAh/g,容量保持率为76.0%；当掺杂碳酸锂的质量分数为2%时,CCDC的充电比容量提高最多,在0.5 C充放电倍率下为355.7mAh/g,循环50次后充电比容量为275.6 mAh/g,容量保持率为77.5%。最后,用双氧水为氧化剂对CCDC进行氧化,以达到提高CCDC充电比容量的目的。分别研究了双氧水浓度、氧化温度和氧化时间叁个因素对双氧水氧化效果的影响。结果表明,采用2mol/L双氧水在60℃下氧化4h得到的CCDC具有最佳的电化学性能。处理后CCDC在0.5C倍率下首次充电比容量由氧化前的306.7mAh/g提高到347.4mAh/g,循环50次后,充电比容量保持在279.4mAh/g,容量保持率为80.5%。氧化处理后CCDC的电化学性能有所提高,主要与CCDC表面结构改变有关。氧化处理后,在CCDC表面生成大量微孔和锂离子通道,为锂离子在CCDC中嵌入/脱嵌提供更多的通道,同时也增加了CCDC的储锂位置；同时,在CCDC表面生成一层氧化物膜,这有利于CCDC形成较好的SEI膜,改善其电化学性能。(本文来源于《湘潭大学》期刊2011-05-01）
郑丽萍,王先友,安红芳,陈权启,刘黎[5]（2010）在《碳化钙骨架碳的N,O功能化及其电化学性能》一文中研究指出以碳化钙为前驱体,新鲜制备的高活性氯气为刻蚀剂,采用低温一步合成法制备了多孔结构的碳化钙骨架碳(CCDC).将CCDC用硝酸进行氧化处理后,在氩气保护下,分别用尿素、叁聚氰胺在950℃下碳化,制备出富氮功能化的CCDC.采用红外光谱、扫描电镜、元素分析等手段对材料进行物理表征,发现功能化的CCDC有明显的氮、氧官能团存在,极大地改善了CCDC的结构和表面活性.将功能化的CCDC作电极材料并组装成超级电容器进行循环伏安、恒流充放电、循环寿命等电化学性能测试.结果表明,经硝酸、尿素、叁聚氰胺处理后的CCDC电极,在1mol/LH2SO4中比电容分别达到181.5,210.8和225.4F·g-1,比处理前分别增长了17.3%,36.3%和45.7%,且循环5000次后,容量几乎没有衰减.(本文来源于《化学学报》期刊2010年24期）
郑丽萍[6]（2010）在《碳化钙骨架碳的制备及其修饰在超级电容器中的应用》一文中研究指出超级电容器是介于传统电容器和二次电池之间的一种新型储能器件,它比常规电容器具有更高的比能量,比二次电池具有更大的比功率和循环寿命,而且兼有使用温度范围宽(-20～60℃)、无环境污染等优点,在电动汽车的起动与加速以及需要较高功率密度输出电动工具中,具有很广阔的应用。而电极材料是决定电化学电容器性能优越与否的关键因素,因此电极材料的研究一直成为该领域的研究热点。本课题采用低温一步法制备了具有多孔结构的碳化钙骨架碳(CCDC),为了进一步改善其结构和电化学性能,分别采用硝酸、聚苯胺、尿素和叁聚氰胺进行修饰处理,研究了修饰前后材料的物理特性和电化学性能。本文以廉价碳化钙(CaC_2)为前驱体,新鲜制备的氯气为刻蚀剂,在400℃下制备了CCDC。为了改善CCDC表面结构及电化学性能,采用6M硝酸进行活化处理。用红外光谱(IR)、N_2吸脱附等温线、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析对活化前后的CCDC进行物理性能表征。结果表明:活化后的H-CCDC的比表面积和孔径有所增大,增加了表面含氧官能团,增大了电极材料的亲水性能,有利于电解质离子的吸附与双电层电容的形成。因此,H-CCDC的比电容由154.7 F·g~-1增加到191.5 F·g~-1,且循环10,000次后其比容量波动范围仅为2-3%。为了引入高的法拉第准电容,采用化学氧化聚合法制备了碳化钙骨架碳/聚苯胺(CCDC/PANI)复合材料。用IR、SEM和TEM等研究了复合材料的结构和形貌,发现絮状的PANI均匀地沉积在CCDC的表面及孔道结构内部中。电化学性能测试表明,CCDC/PANI比电容明显高于纯CCDC,其循环寿命又比纯PANI优越。循环伏安测得CCDC/PANI电极的比电容为713.4 F·g~-1,且循环1000次后容量保持率仍为81.3%,功率密度和能量密度分别为2.5 kW·kg-1和67.5 Wh·kg~-1,是一种很有前景的大功率超级电容器电极材料。为了增加碳材料的氮、氧官能团,分别采用尿素(urea)、叁聚氰胺(melamine)来修饰CCDC,制备出富氮、氧功能化的电极材料,分别为U-CCDC和M-CCDC,并用IR、元素分析等对其进行物理表征。发现U-CCDC和M-CCDC表面明显有氮、氧官能团存在,极大地改善了CCDC的结构和表面活性。电化学性能测试结果表明,经尿素、叁聚氰胺处理后的U-CCDC和M-CCDC,在1 M H_2SO_4中比电容分别达到210.8 F·g~-1和225.4 F·g~-1,比修饰前分别增长了36.3%和45.7%,且循环5,000次后,容量几乎没有衰减,表现础优越的循环性能。(本文来源于《湘潭大学》期刊2010-05-20）
戴春岭[7]（2008）在《碳化钙骨架碳的制备及其在超级电容器中的应用研究》一文中研究指出超级电容器是一种新型的能量储存装置,又称电化学电容器或双电层电容器,其容量可达到法拉级甚至数万法拉,比能量是传统电容器的20-200倍。此外还兼有功率密度大、温度范围宽(-20-60℃)、无污染、长寿命等优良特性,在介于可充电电池和传统电容器的应用领域逐渐崭露头角。由于超级电容器具有广阔的应用前景,开展超级电容器电极材料、电解液等的基础研究,在民用和国防领域均具有重要意义。本文以廉价碳化钙为前驱体,实验室自制高活性氯气为刻蚀剂,通过一步合成法制备了碳化钙骨架碳材料。用X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)等对制备的碳化钙骨架碳样品的物理性能进行表征。研究结果表明:碳化钙骨架碳具有纳米多孔结构,孔洞相互连通,其XRD谱图显示碳化钙骨架碳是由两个宽化的衍射峰组成,说明碳化钙骨架碳为非晶态结构。随着反应温度升高至600℃,(002)衍射峰变窄,表明骨架碳材料有部分石墨化倾向。表面积及孔径分析显示,100℃所制备的骨架碳具有较大的比表面积,其值达800 m~2g~(-1)。随着反应温度的升高,比表面积逐渐下降,所得的碳化钙骨架碳具有窄孔径分布,范围为1.4-17 nm,平均孔径与制备温度密切相关。随着制备温度从100℃升高至600℃,平均直径从1.9 nm增加至3.8 nm。将不同温度下制备的碳化钙骨架碳材料用作超级电容器的电极材料,6molL~(-1) KOH溶液作为电解液,组装了对称型扣式电容器,采用一系列的电化学方法研究了不同温度下制备的碳化钙骨架碳的电化学性能。结果表明:碳化钙骨架碳作为超级电容器的电极材料具有较大的比电容,400℃制备的碳化钙骨架碳单电极的比电容达174.6 Fg~(-1);且用骨架碳材料作电极的超级电容器具有较好的可逆性、较高的充放电效率、稳定的循环寿命,特别是用400℃制备的骨架碳材料作电极的电容器循环10000次容量衰减仅为5%。活化处理是提高碳材料性能的一个有效方法。将200℃,400℃和600℃制备的碳化钙骨架碳在70℃浓硝酸中活化处理,用红外光谱仪研究其表面含氧官能的变化,用电化学方法研究活化对碳化钙骨架碳电极性能的影响。结果显示:硝酸活化可以使骨架碳材料的表面含氧官能团含量增加,从而增加了电极材料的亲水性,与电解液的接触更加充分,使骨架碳电极的比电容有所增加。(本文来源于《湘潭大学》期刊2008-05-24）
碳化钙骨架碳论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以碳化钙为原料,在低温下采用用氯气刻蚀制备了碳化钙骨架炭(CCDC)。分别采用H3PO4、ZnCl2和KOH对CCDC进行了活化处理。利用X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),N2吸脱附,循环伏安,恒流充放电,循环寿命等对该材料进行表征及电化学性能测试。结果表明:活化后的CCDC材料在比表面积和孔结构得到了明显的改善,尤其是采用KOH活化的CCDC,其比表面积达到了1100m2g-1。经过活化处理的CCDC作为电容器电极材料具有良好的电化学性能,经过H3PO4、ZnCl2和KOH活化后的CCDC比电容分别达到了172.6、198.1和250.1Fg-1(在6MKOH电解液中),与原材料(155Fg-1)相比分别增加了11.4%、27.8%和61.2%,且充放电循环5000次后比电容几乎没有出现衰减。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
碳化钙骨架碳论文参考文献
[1].吴昊.碳化钙骨架碳电极材料的制备、活化及其超级电容特性研究[D].湘潭大学.2013
[2].吴昊,王先友,张小燕,江兰兰,胡本安.碳化钙骨架炭的活化方法及其电化学性能[C].中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集.2012
[3].李姣姣,王先友,杨顺毅,龙晚妹,王宏.碳化钙骨架碳负极材料的制备及电化学性能[J].中国有色金属学报.2011
[4].李姣姣.锂离子电池负极材料—碳化钙骨架碳的制备及改性研究[D].湘潭大学.2011
[5].郑丽萍,王先友,安红芳,陈权启,刘黎.碳化钙骨架碳的N,O功能化及其电化学性能[J].化学学报.2010
[6].郑丽萍.碳化钙骨架碳的制备及其修饰在超级电容器中的应用[D].湘潭大学.2010
[7].戴春岭.碳化钙骨架碳的制备及其在超级电容器中的应用研究[D].湘潭大学.2008