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资料简介：
CNFs基柔性电致变色薄膜超级电容器制备及性能研究，硕士学位论文，共88页。
摘要
纤维素纳米纤维（CNFs）具有优良的透明性，良好的柔性以及很低的热膨胀系数，这使其成为潜在的可以用于制备柔性超级电容器电极的材料，本论文论证了以 CNFs膜为基材，以聚 3，4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸钠（PEDOT:PSS）或还原氧化石墨烯（RGO）为导电层，以聚苯胺（PANI）为电致变色层，采用层层自组装法和原位聚合法制备柔性透明薄膜电极的可行性，免去了传统柔性基体在进行层层自组装时要进行表面处理的复杂过程。通过对薄膜电极及使用这些电极制备的超级电容器的表征，分析了不同电极及柔性电致变色超级电容器的性能特征，阐述了电极微观结构对电解质离子的扩散乃至超级电容器的电性能的影响规律。
以 CNFs 膜、PANI、PEDOT:PSS 分散液为原料，采用层层自组装方法制备的 CPP-n电极光学透明度高，表面均匀，但是薄膜结构致密，不利于电解质离子的传输。利用CPP-8 电极制备的超级电容器 S-PP-8 虽然整体的电化学性能并不十分理想，但是其光学透明度高，在 550 nm 处透光率达到 47.1%，可以发生明显的电致变色现象。
以 CNFs 膜、PANI、氧化石墨烯（GO）分散液为原料，采用层层自组装方法制备的 CPG-n 复合膜，经过 HI 处理后，得到 CPRG-n 复合膜，其表面均匀，结构疏松，有利于电解质离子的传输。利用 CPRG-8 电极制备的超级电容器 S-PG-8 受到 RGO 的影响，其透明度不理想，在 550  nm 处的透光率为 30.6%，难以直接观察到电致变色现象，但是其兼有双电层和赝电容超级电容器的优点，性能稳定且单位面积电容较大。 研究还采用层层自组装法制备 CNFs/RGO5薄膜，然后利用原位聚合法制备 CRGP薄膜电极，结果表明，薄膜表面不均匀，但是疏松多孔，有利于电解质离子的传输。利用 CRGP 电极制备的超级电容器 S-RGP 在 2  mV·s-1的扫描速率下单位面积电容达到 19.76 mF·cm-2，但其透明性低，在 550 nm 处的透光率只有 16.8%。进一步利用层层自组装法制备 CNFs/[Cu2+-GO]5/[PANI-PEDOT:PSS]10复合膜，并采用 HI 将其还原后得到 CRGPP-10 薄膜电极，其表面均匀，但是结构致密，不利于电解质离子的传输。由于RGO的存在，利用CRGPP-10电极制备的超级电容器S-RGPP的电化学性能明显优于 S-PP-8，其透明性较好，在 550 nm 处的透光率为 37.8%。  
关键词： 纤维素纳米纤维；层层自组装；杂化薄膜电极；柔性透明超级电容器；致变色；电解质离子扩散

第 1 章   绪论  1
11   本论文研究的目的和意义  1
12   国内外研究现状及发展趋势  2
121   电致变色材料的研究现状  2
122   透明导电材料的研究现状  6
123   纤维素纳米纤维基体材料研究现状  7
124   柔性电致变色复合膜及其器件研究现状  9
13   论文的主要内容  10
第二章   CPP-N 与 CPRG-N 柔性透明导电膜的制备与表征  12
21   引言  12
22   实验部分  12
221   实验试剂  12
222   实验仪器  13
223   实验步骤  14
23   表征方法  18
231   透射电子显微镜(TEM)  18
232   原子力显微镜(AFM)  18
233   Zeta 电位测试  18
234   紫外可见吸收光谱(UV-Vis)  18
235   X 射线衍射(XRD)  18
236   拉曼光谱(Raman)  18
237   X 射线光电子能谱(XPS)  18
238   扫描电子显微镜(SEM)  19
24   结果与讨论  19
241   CNFs 分散液与 CNFs 膜的分析  19
242   PANI、PEDOT:PSS、GO 的微观结构分析
243   CNFs、  PANI、PEDOT:PSS、GO 分散液的 Zeta 电位分析  20
244   CPP-n、CPG-n 的 UV-Vis 谱图分析  20
245   CPP-8、CPG-8、CPRG-8 复合膜的 XRD 分析  23
246   CPP-8、CPRG-8 复合膜的 Raman  分析  23
247   CPP-8、CPRG-8 复合膜的 XPS  分析 24
248   CPP-8  、CPRG-8 的表面与截面形貌分析  26
25   本章小结  27
第三章   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的制备及其性能对比  29
31   引言  29
32   实验部分  29
321   实验原料  29
322   实验仪器  29
323   实验步骤  30
33   性能表征  30
331   电化学性能表征  30
332   UV-vis  光谱表征  31
34   结果与讨论  32
341   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的 CV 分析  32
342   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的 GCD 分析  33
343   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的单位面积电容分析  33
344   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的 EIS 分析  35
345   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的循环稳定性分析  37
346   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的柔性分析  38
347   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的透明性对比  38
348   超级电容器 S-PG-8 与 S-PP-8 的电致变色性能分析  39
35   本章小结  40
第四章   CRGP 导电膜的制备及其在超级电容器中的应用  41
41   引言  41 V
42   实验部分  41
421   实验试剂  41
422   实验仪器  42
423   实验步骤  42
43   性能表征  43
431   UV-vis  光谱表征  43
432   XRD 表征  43
433   SEM 表征  43
434   电化学性能表征  44
44   结果与讨论  44
441   CRGP 的 UV-vis 光谱  44
442   CRGP 的 XRD 分析  45
443   CRGP 表面与截面形貌分析  46
444   超级电容器 S-RGP 的 CV 分析  46
445   超级电容器 S-RGP 的 GCD 分析  47
446   超级电容器 S-RGP 的面电容分析  48
447   超级电容器 S-RGP 的 EIS 分析  48
448   超级电容器 S-RGP 的循环稳定性分析  49
449   超级电容器 S-RGP 的柔性分析  50
4410  超级电容器 S-RGP 的透明性  51
4411  超级电容器 S-RGP 的电致变色性能分析  51
45   本章小结  52
第五章   CRGPP-10 导电膜的制备及其在超级电容器中的应用  54
51   引言  54
52   实验部分  54
521   实验试剂  54
522   实验仪器  55
523   实验步骤  55 大学硕士学位论文
53   性能表征  55
531   UV-vis  光谱表征  55
532   XRD 表征  56
533   SEM 表征  56
534   电化学性能表征  56
54   结果与讨论  57
541   CNFs/[Cu2+-GO]5/[PANI-PEDOT:PSS]n的 UV-Vis 谱图分析  57
542   CRGPP-10 的 XRD 分析  57
543   CRGPP-10 的表面与截面形貌分析  58
544   超级电容器 S-RGPP 的 CV 分析  58
545   超级电容器 S-RGPP 的 GCD 分析  59
546   超级电容器 S-RGPP 的面电容分析 60
547   超级电容器 S-RGPP 的 EIS 分析 62
548   超级电容器 S-RGPP  的循环稳定性分析  62
549   超级电容器 S-RGPP 的柔性分析 63
5410  超级电容器 S-RGPP  的透明性  64
5411  超级电容器 S-RGPP 的电致变色性能分析  64
55   本章小结  65
结论  66
参考文献  68
攻读学位期间发表的论文与研究成果清单  75
致谢  76  

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• CNFs基柔性电致变色薄膜超级电容器制备及性能研究
• CNFs基柔性电致变色薄膜超级电容器制备及性能研究(2).caj  [4.24MB]