1. 本选题研究的目的及意义
微型超级电容器作为一种新型储能器件,具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等优点,在便携式电子设备、微型传感器、能量收集等领域具有广泛的应用前景。
近年来,随着微电子技术的快速发展,人们对微型超级电容器的性能提出了更高的要求,例如更高的能量密度、更小的尺寸以及更长的使用寿命等。
为了满足这些需求,研究者们致力于开发新型电极材料和电解质体系。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,三维碳基材料和电解质在微型超级电容器中的应用研究取得了显著进展。
1. 国内研究现状
国内学者在三维碳基材料的制备和改性方面取得了一系列成果。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,具体步骤如下:
1.查阅文献,了解国内外三维碳基材料、电解质以及微型超级电容器的研究现状,为本研究提供理论基础。
2.设计并制备具有不同孔结构的三维碳基材料,并对其进行形貌、结构和电化学性能表征。
3.选择合适的电解质体系,并对其进行优化,以提高其离子电导率、电化学窗口以及与电极材料的相容性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.将不同维度碳材料进行组装,制备具有多级孔结构的三维碳基材料,并研究其在微型超级电容器中的应用。
2.针对不同类型电解质,研究其与三维碳基材料的匹配机制,并通过优化电解质组成和结构,提高微型超级电容器的性能。
3.揭示三维碳基孔结构和电解质对微型超级电容器性能的协同作用机制,为高性能微型超级电容器的设计和制备提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 袁国辉,张桥保,林美娟,等. 多孔碳材料在超级电容器中的应用[J]. 化学通报,2019,82(01):1-16.
[2] 张丽娟,张新波. 超级电容器用三维多孔碳基电极材料的研究进展[J]. 功能材料,2018,49(10):10037-10046.
[3] 王瑞. 三维多孔碳材料的制备及其超级电容器性能研究[D]. 哈尔滨工业大学,2020.
