1、毕业论文答辩汇报人：汇报时间：2020年05月16日碱碳比对淀粉基活性碳超级电容器电化学性能的研究选题背景与意义01目 录CONTENTS实验方法02研究成果03总结与致谢04选题背景与意义01PART 选题背景近年来随着时代的发展，化石能源不断的消耗，以及对环境污染的加重，导致新能源成了国家大力扶持和发展的重要能源。目前，备受关注的新型可再生能源有太阳能、风能、水能等，相对与传统的能源，新能源具有污染小和储能量大的优点。但是这些能源受限于地域条件和自然条件，无法满足所有人的需求。就迫切的需要一种能量的储存装置。在众多的储能器件中，超级电容器是一种新型储能器件。因具有这些独特的性能，使得超级电
2、容器在交通、工业、电力等领域，取得了不少商业化的应用。选题背景与意义实验方法02PART 实验方法0102预碳化活化0304材料制备组装实验方法研究成果03PART 形态表征在放大50 m尺度下，样品PSAC1和PSAC2，基本都保持了本身的样貌，且分散性良好。样品PSAC3、PSAC4和PSAC5淀粉基活性碳部分出现破碎状，说明淀粉的球型结构在活化过程中被破坏。这五种样品都存在大量微孔和介孔，结合比表面积大小分析，空隙先减少再增大，其孔隙结构可以增加比表面积，孔隙使其表面电解液的水合离子的迁移快速形成双电层，从而增加超级电容器的电化学性能。循环伏安曲线在5 mV/s和10 mV/s，呈镜像对
3、称，无明显的氧化还原峰，都保持了良好的矩形特征。在50 mV/s和100 mV/s时，PSAC2、PSAC3、PSAC4、PSAC5都出现了严重的变形，只有PSAC1仍然保持着良好的矩形特征。即PSAC1表现出最好的电容特性仍保持良好的矩形特征，这说明PSAC1适合快速充放电。-202468101214161820-5051015202530354045 Z/ohmZ/ohm PSAC1 PSAC2 PSAC3 PSAC4 PSAC50.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.80.00.51.01.5 交流阻抗特性在高频区五种不同碱碳比的活性碳样品
4、都呈现出一个半圆，低频区是与实轴截距小且类似垂直的直线，且都有优良的功率特性和电容性能。而PSAC2和PSAC4高频区呈现的半圆直径较大，内阻较大。对比表明PSAC1所制备的活性炭作为电极材料比其他比例的四种材料有更好的电容性能，与充放电曲线和循环伏安曲线的结果相符。恒流充放电对比之下五种不同的碱碳比的淀粉活性炭作为电极材料的充放电曲线都呈现出三角形分布，表现出理想的电容特性。0500100015002000250030000.00.20.40.60.81A/g Voltage(V)Time(s)PSAC1 PSAC2 PSAC3 PSAC4 PSAC51 A/g下的恒流充放电曲线五种不同碱碳
5、比的淀粉活性炭作为电极材料的恒流充放电曲线都呈现出三角形分布，其充放电曲线中电压与时间呈线性关系，并没有出现充放电平台和电压降，表现出理想的电容特性。02004006008001000020406080100120 Capacitance rentention(%)Cycle number PSAC1 PSAC2 PSAC3 PSAC4 PSAC51 A/g下循环曲线经过1000 次循环后其容量保持率均保持97%以上。从图可以看到未出现明显衰减和波动的现象的比电容，其PSAC1的循环曲线表现出优良的稳定性，PSAC4出现了波动，以上说明PSAC1淀粉基活性炭所制备的电极材料具有优良的电化学性能
6、。总结与致谢04PART 总结本文对豌豆淀粉基活性碳的制备工艺进行了研究，通过不同的碱碳比所制备的淀粉活性碳的电化学性能进行对比，确定最佳碱碳比。本文以豌豆淀粉作为原料，KOH为活化剂，最佳制备工艺条件为预碳化温度450 和850 活化温度成功合成，碱碳比1：1，该工艺条件下制备的豌豆淀粉基活性碳保留了豌豆淀粉的卵型外观，其中淀粉基活性炭的比表面积可达2198.326 m2/g，豌豆淀粉在高电流密度下电压降更小，在低电流密度下呈对称三角形状充放电曲线，性能更佳，且循环1000次后容量依然能保持在97%以上。在6 mol/L KOH水溶液电解质中的淀粉基活性碳可以在0到0.8 V的电压窗口下运行
7、，并在电流密度为1 A/g下的其比容量可达到164 F/g。表现了优异的电化学性能。时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业。从开始进入课题到论文的顺利完成，一向都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮忙，在那里请理解我诚挚的谢意!首先，我要深深感谢我的导师王红强老师。导师严谨的治学态度，诲人不倦的高尚师德，平易近人的人格魅力对我影响深远。他对我的关心和教诲我更将永远铭记。借此机会，我谨向王红强老师致以深深地谢意。其次，感谢本实验室廖涛师兄在完成论文期间为我的实验提给予了很多帮助和建议。同时感谢各位师兄师姐给予的关心和帮助。在此一并表示诚挚的谢意！最后，感谢在百忙之中参与评阅和答辩的各位专家、教授！致谢THANKS感谢恩师
