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　　AG真人 AG平台AG真人 AG平台1研究背景及选题思想2H活化制备含氮活性碳及其超级电容器研究3KOH活化制备含氮活性碳及其超级电容器研究4含氮活性碳在锂离子电池负极材料中的应用5致谢先进电源超级电容器锂离子电池超级电容器电极材料碳材料金属氧化物导电聚合物锂离子电池电极材料负极材料正极材料碳材料目前商品化的超级电容器电极材料和锂离子电池负极材料基本上是碳材料，因此，通过不同的方法制备电化学性能优越的碳材料，这将会具有极大的现实意义和产生好的社会效益。以聚苯胺为碳源,H为活化剂，制备了含氮活性碳，并将其应用于超级电容器。以聚苯胺为碳源,KOH为活化剂，制备了含氮活性碳，并将其应用于超级电容器。将制备得到的含氮活性碳应用于锂离子电池负极材料，初步探讨其电化学性能。苯胺聚苯胺洗涤、干燥碳化、活化超级电容器氧化聚合正交实验选择四因素三水平进行研究。四个因素为：A-活化温度，B-活化时间，C-PANI与的质量比，D-升温速率。水平因子活化温升温速率min1:210样品编号活化温度升温速率min比电容1:2101101:1101292:110130123正交实验表样品的SEM图：a10号样品未活化，活化）样品的XPS光电子能谱图：a10号样品，06号样品a样品06和10在2mVs扫描速率下的循环伏安样品06在不同扫描速率下的循环伏安图样品的交流阻抗图谱（b为样品在高频区的交流阻抗放大图）活化，比电容有了很大提高，达到了168Fg,这主要是由于其比表面积有了很大的提高，增加了双电层电容；氧杂原子保留在碳表面的同时，还引入了磷杂原子，保留了赝电容的贡献。•尽管H活化样具有好的电流倍率特性和循环寿命，但是其比电容有待进一步提高。苯胺聚苯胺洗涤、干燥碳化、活化超级电容器氧化聚合KOH聚苯胺氨水正交实验选择四因素三水平进行研究。四个因素为：A-活化温度，B-活化时间，C-PANI与KOH的质量比，D-升温速率。水平因子活化温升温速率min1:210样品编号活化温度升温速率min比电容0136001:1:188002:190正交实验表样品21（未活化）呈无孔结构；样品20（物理活化）：第I类，微孔；样品16（KOH活化）：第I类和第IV类，微孔和中孔。207621121674660375168655372973180981089813942514235样品中N-6和N-5的总含量吡咯氮具有给电子特征，它能增加电荷的迁移率，同时在电子转移反应中能够提高碳的催化活性，是一种电化学活性氮；吡啶氮能够提供一孤对电子形成π共轭环，也是一种电化学活性氮，因此赝电容主要是由吡啶氮和吡咯氮产生。样品的表面元素组成、比表面积和比电容样品在05Ag下的充放电曲线KOH活化的碳材料比电容并未因其比表面积的显著增加而显著提高，这是因为氮原子含量的显著减少。因此，如何在提高比表面积的同时，基本保持碳骨架中氮含量的不变，有待于进一步的研究。•样品经KOH活化后，比表面积有了显著提高，高达2287碳样品金属锂片锂离子电池4含氮活性碳在锂离子电池负极材料中的应用碳样品：样品20未活化），样品06H活化），样品16KOH活化）24峰是石墨的002带，而436峰是石墨的100及101带。石墨化程度较低，由无定形碳区域组成。首先电压快然后在08-06V之间出现了一个明显的电压平台，最后在03以下电压非常缓慢地衰样品首次放电容量mAhg首次充电容量mAhg7三种样品均有非常大的首次不可逆容量，这是因为样品表面缺陷和悬挂键较多。形成SEI膜时也需要消耗一定量的锂。随着循环次数的增加，可逆容量都有较大的衰减，但是样品16的衰减程度最低，20次循环后，还有747mAhg。均在0-10间有一对较宽的氧化还原峰，说明锂的嵌入脱出过程主要是发生在这个电压区域内通过XRD表征得到制备的碳为无定形碳，样品活化后，其石墨化程度降低，其中KOH活化碳的石墨化程度最低。KOH活化碳的首次放电容量最高，达到了2201mAhg，这要归因于其高的比表面积。尽管KOH活化碳有非常高的首次放电容量，但是如何提高其首次充放电效率和循环性能，有待于进一步的研究。本论文的工作是在刘恩辉老师的精心指导下完成的。刘老师渊博的学识、严谨的治学风格、兢兢业业的工作作风和孜孜不倦的探索精神令我非常钦佩。老师积极乐观的生活态度也深深地影响了我。在此谨向我最尊敬的老师表示诚挚的谢意。感谢我的同窗好友及同门的兄弟姐妹，我想大家会永远记住在一起学习、生活、奋斗的时光。LiminLi,EnhuiLiu,JianLi,YanjingYang,HaijieShen,ZhengzhengHuang,XiaoxiaXiang,WenLidopedactivatedcarbonpreparedfrompolyanilinehighperformancesupercapacitors[J]JournalPowerSources2010,1955:1516-1521LiminLi,EnhuiLiu,HaijieShen,YanjingYang,ZhengzhengHuang,XiaoxiaXiang,YingyingTianChargestorageperformancedopedcarbonspreparedfrompolyanilinesupercapacitors[J]JournalSolidStateElectrochemistryAcceptedDOI:101007s1-8用于超级电容器电极材料的聚苯胺基碳[J]物理化学学报2010,266:1521-1526LiminLi,EnhuiLiu,YanjingYang,HaijieShen,ZhengzhengHuang,XiaoxiaXiangNitrogen-containingcarbonspreparedfrompolyanilineanodematerialslithiumsecondarybatteries[J]MaterialsLettersUnderreview欢迎批评指正！

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