MOF/石墨烯复合材料的组装及在超级电容器中的应用(2)
3.3.3 Fe-MOF/GO的红外分析 32
3.3.4 Fe-MOF/GO的形貌分析 33
3.4 Fe-MOF/RGO的合成及表征 34
3.4.1Fe-MOF/RGO的结构表征 34
3.4.2 Fe-MOF/RGO的红外分析 35
3.4.3Fe-MOF/RGO的形貌分析 36
3.4.4 Fe-MOF/RGO的电化学性能分析 37
4结论 38
致谢 39
参考文献 40
1绪论
1.1 超级电容器的研究进展
1.1.1 超级电容器的简介
超级电容器，又称电化学电容器，它作为一种新型的储能装置，由于其具有高的功率密度、（能瞬间提供一个大的能量，可用于一些需要瞬间大能量的设备，比如说用于汽车爬坡、作为备用电源等）长的循环使用寿命、绿色环保，因此受到各国政府的青睐。
图1.1 超级电容器的结构图
它的原理主要是插入电解质溶液中的金属电极表面与溶液界面两侧会出现符号相反的正负电荷，从而使两相间产生电位差。所以，如果我们在电解液中同时插入两个电极，并且在它们之间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压，那么这时溶液中的正、负离子就会在电场的作用下迅速向两极运动，从而在两个电极的表面形成紧密的电荷层，也即我们通常所说的双电层，这样情形下形成的双电层同传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷是极为相似的，从而都会产生电容效应，紧密的双电层类似于平板电容器，但是，由于紧密的电荷层之间的间距比普通电容器电荷层间的间距要小得多，因而具有比普通电容器更大的容量，另外超级电容器又具有很高的功率密度和较快的充放电快等一系列的优点，所以在很多方面都有极为广泛的应用前景。利用其良好的充放电性能可以作为快速充电的简易电源，同时因其容量大，还可用于简易的计时电路、超低频信号处理电路等。随着电极材料的不断改进和电解质的合理的选用，双电层电容器的功率密度和能量密度逐步向理论值靠近，其应用前景也会更加广阔。
但是由于超级电容器的能量密度与电池相比还有一定的差距，致使其的应用受到很大的限制。改善超级电容器的能量密度之一的方法就是在电极材料上进行突破，而目前对于新电极材料的探究受到人们密切的关注，相信在不久的将来超级电容器一定能在能量密度上有一个大的突破，最终取代当下的一些储能。
1.1.2 超级电容器的分类
超级电容器（Super capacitor or Ultracapacitor）可采用不同的电极材料和电解液体系，其储能原理不尽相同。电极材料有活性炭、金属氧化物、导电聚合物和复合电极材料，电解液可以是无机的水系电解液，也可以是有机电解液，形成了性能各异的超级电容器。可以将其按照不同的标准进行分类，大致有以下分类方法：
按电极材料不同可分为：炭电极，金属氧化物电极和导电聚合物电极电容器。按储存电荷的机理不同可分为：双电层电容器（Electric Double Layer Capacitor，EDLC），通过界面双电层储存电荷；氧化还原电容器（Redox Capacitor），按法拉第电容的机理储存电荷；混合型电容器，两个电极分别通过法拉第电容和双电层电容储存电荷。
按电容器的结构及电极上发生反应的不同可分为：对称型和非对称型。如果两个电极的组成相同且电极反应相同,反应方向相反,则被称为对称型。炭电极双电层电容器,贵金属氧化物电容器即为对称型电容器。如果两电极组成不同或反应不同,则被称为非对称型,由可以进行n型和p型掺杂的导电聚合物作电极的电容器即为非对称型电容器。
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