CNT/MnO2微电极的表面修饰工艺及电化学性能研究任务书
2020-04-13 15:56:47
1. 毕业设计(论文)主要内容:
随着化石能源的大量消耗与日渐沽竭,导致全球变暖和能源危机等问题出现,人类社会对可持续发展和可再生资源的需求日益迫切,如何利用储能系统将能量储存及有效利用显得格外重要。在许多需要快速充放电及较高功率的能量存储系统中,电化学电容器,即超级电容器,取代电池成为首选。
为了将器件有效地集成并更高效地输出能量,微型超级电容器应运而生,由于其较高的比表面积和较短的离子传输通道,微型超级电容器有望成为下一代的微型能量存储器件。碳材料由于其较高的比表面积和良好的导电性,常被用于超级电容器的制作。在碳基微型超级电容器的制作中,常用的有喷墨打印、气相沉积和电镀等工艺。这些工艺存在着制作成本高、制作流程复杂、不能方便有效地对所制作的碳基微电极进行修饰改性等问题。与之相比,光刻工艺由于其便于得到精细的电极构型,且与当今的微加工技术可完全兼容,因而被广泛使用。此外,光刻中用到的光刻胶还能直接碳化成多孔的碳材料,作为微型超级电容器的电极材料,从而可简化微型超级电容器的制作过程,降低制作成本。本课题拟将su-8 1060光刻胶曝光后在混入活性物质(多壁碳纳米管和二氧化锰纳米管等)的丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)中显影,并结合套刻工艺得到表面负载活性物质的非对称式光刻胶图案。随后在氮气气氛中于900 ordm;c下对光刻胶进行热解碳化,得到表面修饰后的碳基微电极,最后组装得到高性能cnt/mno2微型超级电容器。
设计(论文)主要内容:
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1. 查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;
2. 掌握表面修饰工艺及套刻工艺制作cnt/mno2和碳作为微电极的微型超级电容器。
3. 掌握非对称式微型超级电容器的结构表征与性能测试方法;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
1. 第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译;明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备;确定技术方案,完成开题报告;
2. 第4-7周:按照设计方案,制备cnt/mno2微电极;
3. 第8-11周:采用xrd、raman、sem、cv、eis等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能等进行测试;
4. 主要参考文献
[1] simon p, gogotsi y. materials forelectrochemical capacitors[j]. nature materials, 2008, 7 (11): 845-854.
[2] au g, sulkes m. performance of the sonylithium-ion rechargeable battery. technical report, december 1991-december1992[r]. army research lab., fort monmouth, nj (united states), 1993.
[3] wang k, zou w, quan b, et al. an all-solid-stateflexible micro-supercapacitor on a chip[j]. advanced energy materials, 2011, 1(6): 1068-1072.