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超级电容器材料制备及性能提升

目录

一、内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1定义与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2发展历程及现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

二、超级电容器材料分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1碳基材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.2导电聚合物材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3复合金属材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.4其他新兴材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

三、超级电容器材料制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.1碳基材料制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.1.1活性炭制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.1.2碳纳米管制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.1.3石墨烯制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2导电聚合物材料制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.2.1导电聚合物的合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2.2聚合物薄膜制备技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.3复合金属材料制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.3.1复合金属氢氧化物制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.3.2复合金属氧化物制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

四、超级电容器性能提升途径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.1材料改性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.1.1表面改性技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.1.2掺杂与合金化技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.2结构优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.2.1电极结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.2.2电解液优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.3复合化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.3.1多组分复合材料制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.3.2多层次结构复合材料设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

五、超级电容器性能评估与表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.1电容性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

5.2循环稳定性评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.3阻抗与功率性能表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.4热稳定性及安全性评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

六、超级电容器材料制备及性能提升的挑战与展望．．．．．．．．．．．．．．55

6.1面临的挑战分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

6.2发展趋势及前景展望．．．．．．．．