可集成的自修复微型超级电容器的研究

目录

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2 微型超级电容器的工作机理

1.2.1 双电层超级电容器的工作机理

1.2.2 赝电容超级电容器的工作机理

1.2.3 混合型超级电容器工作机理

1.3 微型超级电容器的结构

1.3.1 结构特点

1.3.2 集流体

1.3.3 电极材料

1.3.4 电解质

1.4 微型超级电容器的制备工艺

1.4.1 光刻

1.4.2 激光划刻

1.4.3 丝网印刷

1.4.4 喷墨打印

1.4.5 3D打印

1.5 微型超级电容器的多功能化趋势

1.5.1 集成性

1.5.2 自修复性

1.6 论文研究意义与内容

2 喷墨打印辅助法制备全固态微型超级电容器

2.1 引言

2.2 实验原材料与试剂

2.3 实验仪器

2.4 实验步骤

2.4.1 金属叉指电极的制备

2.4.2 MnO2-PPy基复合电极的制备

2.4.3 PVA/H3PO4凝胶电解质的制备

2.4.4 MnO2-PPy基柔性全固态MSC的制备

2.4.5 电极材料表征测试

2.4.6 电极与微型超级电容器电化学性能测试

2.5 叉指金属电极表征

2.6 电极材料表征

2.7 三电极电化学性能

2.8 柔性全固态微型超级电容器电化学性能

2.9 本章总结

3 微型超级电容器供能的集成一体化系统

3.1 引言

3.2 实验原材料与试剂

3.3 实验仪器

3.4 实验步骤

3.4.1 V2O5-PANI复合电极的制备

3.4.2 V2O5-PANI基对称MSC的制备

3.4.3 PVA/LiCl凝胶电解质的制备

3.4.4 MnO2-PPy//V2O5-PANI基非对称MSC的制备

3.4.5 钙钛矿NWs基光电探测器的制备

3.4.6 材料表征测试

3.4.7 电极、非对称微型超级电容器电化学性能测试

3.4.8 光探测集成系统性能测试

3.5 电极材料表征

3.6 对称微型超级电容器电化学性能

3.7 非对称微型超级电容器电化学性能

3.8 非对称微型超级电容器柔性测试

3.9 一体化集成系统的性能

3.10 本章总结

4 MXene-rGO复合气凝胶三维结构电极

4.1 引言

4.2 实验原材料与试剂

4.3 实验仪器

4.4 实验步骤

4.4.1 氧化石墨烯的制备

4.4.2 MXene（Ti3C2Tx）纳米片分散体的制备

4.4.3 rGO复合气凝胶与MXene-rGO复合气凝胶的制备

4.4.4 材料表征测试

4.5 MXene纳米片表征

4.6 MXene-rGO复合气凝胶表征

4.7 MXene-rGO复合气凝胶压缩性能

4.8 本章总结

5 自修复三维微型超级电容器的研究

5.1 引言

5.2 实验原材料与试剂

5.3 实验仪器

5.4 实验步骤

5.4.1 PVA/H2SO4凝胶电解质的制备

5.4.2 可自修复MSC的制备

5.4.3 自修复PU的切割-修复过程的SEM研究

5.4.4 自修复PU的自修复力学性能

5.4.5 超级电容器电化学性能测试

5.4.6 超级电容器自修复性能测试

5.5 三电极电化学性能

5.6 三维微型超级电容器的电化学性能

5.7 羧基化聚氨酯的自修复性能

5.8 自修复微型超级电容器的自修复性能

5.9 本章总结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 主要创新点

6.3 展望

致谢

参考文献

附录1 攻读博士学位期间发表的论文目录

附录2 攻读博士学位期间参加的学术活动

附录3 攻读博士学位期间获得的荣誉