超级电容器关键材料制备及应用电子书

前言

第1章 超级电容器简介

1.1 电容器的历史发展

1.2 超级电容器的定义及特性

1.2.1 超级电容器定义

1.2.2 超级电容器特性

1.3 超级电容器的组成

1.3.1 电极材料

1.3.1.1 碳电极材料

1.3.1.2 金属氧化物电极材料

1.3.1.3 导电聚合物电极材料

1.3.2 电解液

1.3.2.1 水系电解液

1.3.2.2 有机系电解液

1.3.2.3 离子液体体系电解液

1.3.2.4 固态电解质

1.4 电容器的分类

1.5 应用

1.5.1 电子行业

1.5.2 电动汽车及混合动力汽车

1.5.3 太阳能、风能发电装置辅助电源

1.5.4 军事、航空航天

参 考 文 献

第2章 碳基电极材料

2.1 活性炭

2.1.1 活性炭的结构

2.1.2 活性炭的性能特点

2.1.3 活性炭的制备

2.1.3.1 制备原料

2.1.3.2 制备方法

2.1.4 活性炭改性

2.1.4.1 热处理法

2.1.4.2 表面氧化法

2.1.4.3 表面还原法

2.1.4.4 负载原子法

2.1.4.5 低温等离子体法

2.1.5 活性炭在超级电容器中的应用

2.1.5.1 果壳基活性炭

2.1.5.2 稻壳基活性炭

2.1.5.3 竹炭基活性炭

2.1.5.4 煤基活性炭

2.1.5.5 石油基活性炭

2.1.5.6 沥青基活性炭

2.1.5.7 酚醛树脂基活性炭

2.2 活性炭纤维

2.2.1 活性炭纤维的结构

2.2.2 活性炭纤维的性能及特点

2.2.2.1 活性炭纤维的特点

2.2.2.2 活性炭纤维的性能

2.2.3 活性炭纤维的制备

2.2.3.1 预处理

2.2.3.2 炭化

2.2.3.3 活化

2.2.4 活性炭纤维的功能化

2.2.4.1 孔径调整

2.2.4.2 表面改性

2.2.5 活性炭纤维在超级电容器中的应用

2.2.5.1 酚醛基活性炭纤维

2.2.5.2 聚丙烯腈基活性炭纤维

2.2.5.3 沥青基活性炭纤维

2.2.5.4 植物纤维基活性炭纤维

2.3 碳气凝胶

2.3.1 碳气凝胶的结构

2.3.2 碳气凝胶的性能

2.3.2.1 电学性能

2.3.2.2 热学性能

2.3.2.3 光学性能

2.3.2.4 吸附性能

2.3.3 碳气凝胶的制备

2.3.3.1 溶胶-凝胶过程

2.3.3.2 凝胶的老化过程

2.3.3.3 凝胶的干燥过程

2.3.4 碳气凝胶在超级电容器中的应用

2.4 碳纳米管

2.4.1 碳纳米管的结构

2.4.2 碳纳米管的性能

2.4.2.1 力学性能

2.4.2.2 电学性能

2.4.2.3 热学性能

2.4.2.4 光学性能

2.4.3 碳纳米管的制备

2.4.3.1 电弧放电法

2.4.3.2 激光蒸发法

2.4.3.3 化学气相沉积法

2.4.3.4 其他方法

2.4.4 碳纳米管在超级电容器中的应用

2.4.4.1 单壁碳纳米管

2.4.4.2 多壁碳纳米管

2.4.4.3 有序碳纳米管

2.4.4.4 导电基体上直接生长碳纳米管

2.5 石墨烯

2.5.1 石墨烯的结构

2.5.2 石墨烯的种类及定义

2.5.3 石墨烯的性质

2.5.3.1 电学性能

2.5.3.2 光学性能

2.5.3.3 力学性能

2.5.3.4 热导性能

2.5.4 石墨烯的制备

2.5.4.1 机械剥离法

2.5.4.2 化学剥离法

2.5.4.3 化学气相沉积法

2.5.4.4 外延生长法

2.5.4.5 氧化还原法

2.5.4.6 电弧放电法

2.5.4.7 有机合成法

2.5.5 石墨烯在超级电容器中的应用

2.5.5.1 石墨烯在双电层超级电容器中的应用

2.5.5.2 石墨烯在赝电容超级电容器中的应用

参 考 文 献

第3章 金属氧化物

3.1 贵金属氧化物

3.1.1 晶态氧化钌电极材料和无定形水合氧化钌电极材料

3.1.2 二氧化钌/碳复合电极材料

3.1.3 二氧化钌/导电聚合物复合电极材料

3.1.4 二氧化钌/其他氧化物复合电极材料

3.2 过渡金属氧化物/氢氧化物

3.2.1 氧化镍

3.2.2 氧化钴和氢氧化钴

3.2.3 氧化锰

3.2.4 氧化铁

3.3 金属氧化物复合材料

3.3.1 不同金属氧化物复合材料

3.3.2 碳/金属氧化物复合材料

参 考 文 献

第4章 导电聚合物

4.1 导电聚合物电极材料

4.2 导电聚合物电极材料的储能机理

4.3 导电聚合物电极材料的种类

4.3.1 复合型导电聚合物

4.3.2 结构型导电聚合物

4.3.2.1 离子型导电聚合物

4.3.2.2 电子型导电聚合物

4.3.2.3 氧化还原型导电聚合物

4.4 导电聚合物电极材料的合成方法

4.4.1 化学合成法

4.4.2 电化学合成法

4.4.3 光化学法

4.4.4 复分解法

4.4.5 浓缩乳液法

4.4.6 等离子体聚合法

4.5 导电聚合物在超级电容器中的应用

参 考 文 献

第5章 水系电解液

5.1 酸性水系电解液

5.1.1 电化学双电层电容器

5.1.2 赝电容电容器

5.1.3 混合型电容器

5.2 碱性水系电解液

5.2.1 双电层电容器

5.2.2 赝电容电容器

5.2.3 混合型电容器

5.3 中性水系电解液

5.3.1 双电层超级电容器

5.3.2 赝电容电容器

5.3.3 混合型电解质

5.4 水系电解液的添加剂

5.4.1 氧化还原添加剂——液体电解质

5.4.2 氧化还原活性液体电解质

参 考 文 献

第6章 有机电解液

6.1 双电层超级电容器有机电解液

6.1.1 电解质盐

6.1.1.1 烷基铵盐类

6.1.1.2 烷基盐类

6.1.1.3 烷基锍盐类

6.1.1.4 金属盐类

6.1.2 有机溶剂

6.1.2.1 单一溶剂

6.1.2.2 混合溶剂

6.1.3 添加剂

6.2 赝电容超级电容器有机电解液

6.3 混合型超级电容器有机电解液

参 考 文 献

第7章 离子液体电解质（液）

7.1 纯离子液体电解质

7.1.1 非质子型离子液体

7.1.2 质子型离子液体

7.1.3 功能化离子液体

7.1.3.1 离子液体［CnMIM］［SCN］的超电容性质研究

7.1.3.2 ［PMIM］［ClO4］电解质（液）在超级电容器中的性能研究

7.2 离子液体二元体系电解质

7.2.1 离子液体与离子液体的混合

7.2.2 离子液体与有机溶剂混合电解液

7.2.3 离子液体与离子盐混合电解液

7.2.3.1 四氟硼酸螺环季铵盐/离子液体电解液电化学性质研究

7.2.3.2 三氟乙酸离子液体/四氟硼酸螺环季铵盐混合电解液的超电容性质研究

7.2.3.3 硫酸乙酯离子液体+高氯酸锂盐混合型电解液超级电容器性能研究

参 考 文 献

第8章 固态电解质

8.1 无机固态电解质

8.2 固态聚合物电解质

8.2.1 聚环氧乙烷（PEO）

8.2.2 聚丙烯腈（PAN）

8.2.3 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

8.2.4 聚偏氟乙烯（PVDF）

8.2.5 聚离子液体

8.3 凝胶电解质

8.4 复合固态聚合物电解质

8.4.1 添加无机材料型固态聚合物电解质

8.4.2 添加增塑剂型复合聚合物电解质

8.4.3 聚合型复合聚合物电解质

参 考 文 献