《碳材料在超級電容器中的應(yīng)用》主要介紹超級電容器電極用碳材料,內(nèi)容包括超級電容器的基本知識。以及超級電容器用各種碳材料,如活性炭、活性碳纖維、碳?xì)饽z、碳納米管、介孔碳、石墨、石墨烯、碳化物骨架碳和納米門炭。每一種碳材料各立一章,首先介紹該種碳材料的結(jié)構(gòu)、性能和制備方法等基礎(chǔ)知識,而后重點介紹該類材料在超級電容器中的應(yīng)用研究進(jìn)展情況。各章節(jié)之間力求既相對獨立,又相互聯(lián)系,在內(nèi)容上是一個整體。
《碳材料在超級電容器中的應(yīng)用》適合材料、化學(xué)、新能源等領(lǐng)域的科技人員,以及高等院校材料、化學(xué)等相關(guān)專業(yè)的師生閱讀。
第1章 超級電容器概述
1.1 超級電容器的定義及特點
1.2 超級電容器的發(fā)展
1.3 超級電容器的分類
1.4 超級電容器的結(jié)構(gòu)
1.4.1 超級電容器的基本結(jié)構(gòu)單元
1.4.2 超級電容器的組裝
1.4.3 超級電容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.5 超級電容器的工作原理
1.5.1 雙電層電容器的工作原理
1.5.2 法拉第贗電容器的工作原理
1.6 超級電容器的性能指標(biāo)及研究方法
1.6.1 主要性能指標(biāo)
1.6.2 主要研究方法
1.7 超級電容器的應(yīng)用
1.7.1 電子行業(yè)
1.7.2 電動汽車與混合動力汽車
1.7.3 太陽能與風(fēng)力發(fā)電
1.7.4 軍事領(lǐng)域
1.7.5 工業(yè)領(lǐng)域
1.8 超級電容器的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及市場前景
1.8.1 國外研究進(jìn)展
1.8.2 國內(nèi)研究進(jìn)展
1.8.3 超級電容器的市場需求
1.9 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 超級電容器電極材料
2.1 碳材料
2.1.1 碳材料的特點
2.1.2 碳材料的制備方法
2.1.3 碳材料微觀結(jié)構(gòu)對電容性能的影響
2.2 金屬氧化物材料
2.2.1 氧化釕
2.2.2 氧化錳
2.2.3 氧化鈷
2.2.4 氧化鎳
2.3 導(dǎo)電聚合物材料
2.3.1 聚苯胺類
2.3.2 聚吡咯類
2.3.3 聚噻吩類
2.4 復(fù)合電極材料
2.4.1 碳/金屬氧化物復(fù)合電極材料
2.4.2 金屬氧化物/金屬氧化物復(fù)合材料
2.4.3 碳/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料
2.4.4 金屬氧化物/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 活性炭
3.1 活性炭概述
3.1.1 活性炭的特點
3.1.2 活性炭的結(jié)構(gòu)
3.1.3 活性炭的制備原料
3.1.4 活性炭的活化方法
3.1.5 活性炭的應(yīng)用
3.2 活性炭在超級電容器中的應(yīng)用
3.2.1 椰殼基活性炭
3.2.2 果殼基活性炭
3.2.3 淀粉活性炭
3.2.4 秸稈基活性炭材料
3.2.5 竹炭基活性炭
3.2.6 木炭基活性炭
3.2.7 煤基活性炭
3.2.8 石油基活性炭
3.2.9 瀝青基活性炭
3.2.10 樹脂基活性炭
3.3 活性炭微球在超級電容器中的應(yīng)用
3.3.1 活性炭微球概述
3.3.2 活性炭微球在超級電容器中的應(yīng)用研究進(jìn)展
3.4 活性炭復(fù)合材料在超級電容器中的應(yīng)用
3.4.1 金屬氧化物/活性炭復(fù)合材料
3.4.2 導(dǎo)電聚合物/活性炭復(fù)合材料
3.4.3 碳材料/活性炭基復(fù)合電極
3.5 影響活性炭電容性能的因素
3.5.1 孔結(jié)構(gòu)特征
3.5.2 表面官能團(tuán)
3.5.3 電極制造原料
3.5.4 活性炭處理對電容性能的影響
3.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 活性碳纖維
4.1 活性碳纖維概述
4.1.1 活性碳纖維的特點
4.1.2 活性碳纖維的分類
4.1.3 活性碳纖維的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
4.1.4 活性碳纖維的制備
4.1.5 活性碳纖維的組成與結(jié)構(gòu)
4.1.6 活性碳纖維的性能
4.1.7 活性碳纖維的功能化方法
4.2 活性碳纖維在超級電容器中的應(yīng)用
4.2.1 不同原料基活性碳纖維的超級電容器性能
4.2.2 不同種類活性碳纖維的超級電容器性能
4.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 碳?xì)饽z
5.1 碳?xì)饽z概述
5.1.1 碳?xì)饽z的結(jié)構(gòu)
5.1.2 碳?xì)饽z的性能
5.1.3 碳?xì)饽z的制備工藝
5.1.4 影響碳?xì)饽z結(jié)構(gòu)特性的因素
5.1.5 碳?xì)饽z的應(yīng)用
5.2 碳?xì)饽z在超級電容器中的應(yīng)用
5.2.1 不同因素對碳?xì)饽z電容性能的影響
5.2.2 碳?xì)饽z復(fù)合材料在超級電容器中的應(yīng)用
5.2.3 球形碳?xì)饽z在超級電容器中的應(yīng)用
5.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 碳納米管
6.1 碳納米管概述
6.1.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
6.1.2 碳納米管的性能
6.1.3 碳納米管的制備方法
6.1.4 碳納米管的純化方法
6.1.5 碳納米管的化學(xué)修飾
6.1.6 碳納米管的應(yīng)用
6.2 碳納米管在超級電容器中的應(yīng)用
6.2.1 單壁碳納米管
6.2.2 多壁碳納米管
6.2.3 有序碳納米管陣列
6.2.4 導(dǎo)電基體上直接生長碳納米管
6.3 碳納米管復(fù)合材料在超級電容器中的應(yīng)用
6.3.1 金屬氧化物/碳納米管復(fù)合材料
6.3.2 導(dǎo)電聚合物/碳納米管復(fù)合材料
6.3.3 碳納米管與導(dǎo)電聚合物和過渡金屬氧化物的三元復(fù)合
6.4 不同因素對碳納米管電容性能的影響
6.4.1 孔結(jié)構(gòu)特征
6.4.2 改性處理方式
6.5 碳納米管纖維在超級電容器中的應(yīng)用
6.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 介孔碳
7.1 介孔碳概述
7.1.1 介孔碳的合成方法
7.1.2 介孔碳的功能化
7.1.3 介孔碳材料的形貌控制
7.2 介孔碳在超級電容器中的應(yīng)用
7.2.1 純有序介孑L碳材料
7.2.2 有序介孔碳與金屬氧化物的復(fù)合材料
7.2.3 有序介孔碳與導(dǎo)電聚合物的復(fù)合材料
7.2.4 含雜原子的有序介孔碳材料
7.2.5 含多級孔道結(jié)構(gòu)的有序介孔碳材料
7.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 石墨
8.1 石墨概述
8.1.1 石墨的結(jié)構(gòu)
8.1.2 石墨的性能與應(yīng)用
8.2 石墨在超級電容器中的應(yīng)用
8.2.1 單純石墨材料
8.2.2 改性石墨電極
8.2.3 石墨基復(fù)合電極
8.2.4 膨脹石墨
8.2.5 氧化石墨
8.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 石墨烯
9.1 石墨烯概述
9.1.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
9.1.2 石墨烯的性能
9.1.3 石墨烯的制備方法
9.1.4 石墨烯的功能化
9.1.5 石墨烯的應(yīng)用
9.2 石墨烯在超級電容器中的應(yīng)用
9.2.1 單純石墨烯材料
9.2.2 化學(xué)改性石墨烯
9.2.3 石墨烯復(fù)合材料
9.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章 碳化物骨架碳
10.1 碳化物骨架碳概述
10.1.1 碳化物骨架碳的結(jié)構(gòu)
10.1.2 碳化物骨架碳的性質(zhì)
10.1.3 碳化物骨架碳的制備方法
10.1.4 碳化物骨架碳的應(yīng)用
10.2 碳化物骨架碳在超級電容器中的應(yīng)用
10.2.1 Tic前驅(qū)體
10.2.2 Sic前驅(qū)體
10.2.3 CaC2前驅(qū)體
10.2.4 Mo2C前驅(qū)體
10.2.5 BC前驅(qū)體
10.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第11章 納米門炭
11.1 納米門炭概述
11.1.1 納米門炭的結(jié)構(gòu)與性能
11.1.2 納米門炭的電活化
11.1.3 納米門炭的電化學(xué)性能
11.1.4 納米門炭的儲能機(jī)理
11.2 納米門炭在超級電容器中的應(yīng)用
11.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)