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伴隨著社會的進步和科技的發(fā)展，人們對電子設備、家用電器設備、醫(yī)療設備以及移動通信設備的需求量逐漸增大，因此對高功率密度和能量密度的能量儲存設備的需求很迫切，所以對科研工作者來說，大力開發(fā)新型的儲能性能介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的儲能元件——電化學電容器迫在眉睫！決定電化學電容器性能的核心因素之一是電極材料。可以作為電化學電容器電極材料的主要有炭基材料、金屬氧化物材料和導電聚合物材料三種。而炭材料因其具有良好的導電性、來源豐富等被廣泛用作電化學電容器的電極材料。目前，炭材料的制備方法主要有活化法、有機凝膠炭化法和模板法等。其中，模板法制備用于電化學電容器的炭電極材料，因其具有可調節(jié)的孔徑結構，較高的比表面積，良好的儲能性能等特點而被備受科研工作者的青睞。采用模板法制備多孔炭材料的步驟通常包括：模板的制備或純化、碳源的引入、碳源的交聯(lián)聚合、高溫炭化模板和碳源復合物、用氫氟酸去除模板等一系列比較復雜的過程，或者采用購買的商業(yè)化的模板材料（省去模板的制備過程），但這又進一步增加了成本和制備的繁瑣過程。
在本課題中，以廉價易得的、酸洗純化處理后的凹凸棒為模板，浸入乳糖，麥芽糖，果糖，檸檬酸等碳源，制備得到孔隙結構豐富的模板炭材料。采用N2吸附/脫附、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)等測試手段對其結構與形貌進行表征。結果表明：制備得到的炭材料很好的復制了凹凸棒模板的孔道結構，為棒狀且含有豐富的納米級孔徑。恒電流充放電，循環(huán)伏安，交流阻抗等電化學測試表明材料具有較為優(yōu)異的電荷儲存能力和循環(huán)壽命。
本課題采用乳糖，麥芽糖，果糖，檸檬酸這些可再生資源為碳源豐富了模板法制備炭材料的碳源選擇種類，也為制備電化學電容器的炭電極材料提供了更多的原料來源。同時，凹凸棒模板的選取也降低了模板炭材料的制備成本。制備得到的炭材料將具有極大的應用價值。

    doi：
    10.7666/d.D711189
    關鍵詞：
    電化學電容器 電化學性能 模板法制備 炭電極材料 孔徑結構 儲能性能
    作者：
    孫艷霞
    學位授予單位：
    蘭州理工大學
    授予學位：
    碩士
    學科專業(yè)：
    應用化學
    導師姓名：
    雒和明
    學位年度：
    2015
    語種：
    中文
    分類號：
    TM242
    在線出版日期：
    2016年01月28日（萬方平臺首次上網(wǎng)日期，不代表論文的發(fā)表時間）