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| 內容簡介： |
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《3D碳网络/高载量活性物质复合柔性电极及其超电容性能》从柔性电极内部基底活性化、三维导电多孔网络构建、活性物质多层级分布等角度系统研究了高载量活性物质在柔性电极中的均匀分布和高效利用，获得了机械柔性良好的柔性电极、并展示出优异的超电容性能。本书可供相关专业的技术人员参考。
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| 關於作者： |
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董留兵，博士，2011年6月本科毕业于西安建筑科技大学材料科学与工程学院，2014年1月硕士毕业于天津大学材料科学与工程学院，2018年1月获清华大学材料学博士学位。致力于新型电化学储能体系及相关电极材料的研究，主要包括多价态离子（如Zn2 ）混合电容器、柔性超级电容器以及可充电水系锌离子电池。
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| 目錄：
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第1章绪论
1.1课题研究背景及意义
1.2超级电容器简介
1.3柔性超级电容器的发展及研究现状
1.3.1纤维状柔性电极和超级电容器
1.3.2薄膜式的柔性电极和超级电容器
1.3.33D多孔柔性电极和相应的超级电容器
1.4柔性超级电容器及柔性电极研究存在的不足
1.5本课题的提出及研究思路和内容
第2章实验材料与研究方法
2.1原材料与实验设备
2.1.1主要原材料
2.1.2主要实验设备
2.2材料表征技术
2.2.1扫描电子显微镜
2.2.2透射电子显微镜
2.2.3热重分析
2.2.4比表面积分析仪
2.2.5X射线光电子能谱技术
2.2.6四探针电阻测试法
2.3超级电容器组装与测试方法
2.3.1扣式超级电容器的组装
2.3.2全固态柔性超级电容器的组装
2.3.3电化学测试技术
第3章基于活性碳纤维/纳米碳复合材料制备的柔性全碳织物
电极
3.1引言
3.2试样制备与表征方法
3.3柔性全碳织物电极的基本物性
3.3.1柔性全碳织物电极的微观形貌
3.3.2柔性全碳织物电极的电学性能
3.3.3柔性全碳织物电极的比表面积和孔结构
3.4柔性全碳织物电极的电化学性能
3.5柔性全碳织物电极内部多尺度碳材料间的功能协同作用
讨论
3.6基于柔性全碳织物电极组装的卷绕式超级电容器
3.7本章小结
第4章基于活性碳纤维/碳纳米管/二氧化锰复合材料同步制备
柔性织物电极和纤维电极
4.1引言
4.2试样制备与表征方法
4.3柔性复合织物电极的基本物性与电化学性能研究
4.3.1活性碳布/碳纳米管全碳复合织物的基本物性与
电化学性能
4.3.2活性碳布/二氧化锰/碳纳米管复合织物的基本物
性与电化学性能
4.3.3基于大厚度织物电极制备高能量输出的超级
电容器
4.4基于织物电极“自上而下”制备高性能柔性纤维电极
4.5织物电极和纤维电极的机械柔性与形变失效分析
4.5.1电极的机械柔性表征
4.5.2电极弯曲变形过程中电化学性能衰减机理分析
4.6本章小结
第5章基于活性碳纤维/碳纳米管/聚苯胺复合材料制备
多层级结构的柔性电极
5.1引言
5.2试样制备与表征方法
5.3多层级结构柔性织物电极的基本物性
5.4多层级结构柔性织物电极的电化学性能与储能机理
5.5柔性电极性能与内部多层级结构的关系讨论
5.6多层级结构柔性织物电极的机械柔性表征
5.7基于多层级结构柔性织物制备的厚电极和纤维电极
5.8本章小结
第6章基于纸质基底制备柔性薄膜式电极与器件的研究
6.1碳纳米管/二氧化锰/纸基电极制备可透气柔性超级电容器
的研究
6.1.1引言
6.1.2试样制备与表征方法
6.1.3碳纳米管/二氧化锰/纸基电极的基本物化属性
6.1.4碳纳米管/二氧化锰/纸基电极的电化学性能与
储能机理
6.1.5碳纳米管/二氧化锰/纸基电极的机械柔性
6.1.6可透气柔性超级电容器的组装与性能
6.1.7本节小结
6.2兼具有高面积比电容和优异倍率性能的柔性纸基电极
的研究
6.2.1引言
6.2.2试样制备与表征方法
6.2.3碳纳米管聚苯胺单层复合网络/纸基电极的
基本物化属性
6.2.4碳纳米管聚苯胺单层复合网络/纸基电极的
电化学性能
6.2.5碳纳米管聚苯胺多层复合网络/纸基电极的
基本物化属性
6.2.6碳纳米管聚苯胺多层复合网络/纸基电极的
电化学性能
6.2.7纸基电极的电化学性能与微观结构关系研究
6.2.8碳纳米管聚苯胺多层复合网络/纸基电极的
机械柔性
6.2.9本节小结
第7章本书结论与研究展望
7.1本书结论
7.2研究展望
参考文献
在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
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| 內容試閱：
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超级电容器具有功率密度高、可快速充放电、循环寿命长、适用温度范围宽和安全等优点，是一种重要的电化学储能体系，被应用于日常消费电子产品、电动汽车快速启动电源、军事领域大功率武器以及其他电力系统等。近些年来，随着便携式/可穿戴电子产品的发展，柔性化成为电化学储能器件的一个重要研究趋势，柔性超级电容器的概念正是在这样一个背景下被提出的。然而，由于柔性超级电容器的电极内部活性物质负载对其电化学性能和机械柔性具有矛盾性的影响，以及纳米活性物质的团聚难题，柔性电极储能密度不高，严重限制了柔性超级电容器在便携式/可穿戴电子产品上的应用。本书的核心就是围绕如何实现高比能量柔性超级电容器，在综述前人研究的基础上，系统介绍了作者提升柔性超级电容器储能密度的研究思路和研究成果。
本书开篇从便携式/可穿戴电子产品的发展引出柔性超级电容器的研究背景，分门别类地综述了线性、薄膜型和三维宏观体柔性超级电容器的研究现状，剖析了各类型柔性超级电容器的工作机理、电极结构设计、储能特性与机械柔性行为，阐明了制约柔性超级电容器储能密度的瓶颈问题，如电极内部电子/离子的长距离传输困难、纳米活性物质易于团聚导致利用率较低等，并提出相应解决思路。本书以作者攻读博士学位期间开展的研究工作为基础，详述了如何从柔性电极内部基底活性化、活性基底与赝电容材料的界面耦合、电化学活性物质在3D多孔碳网络上的立体式分布设计等角度实现高载量活性物质在柔性电极中的高效利用，从而获得电化学性能优异、可变形能力强的柔性电极和柔性超级电容器，相关内容已在国内外著名学术期刊发表，并被同行广泛引用和借鉴，对于推动柔性储能领域的发展具有积极意义。
超级电容器和柔性/可穿戴储能是电化学储能领域的研究热点，也是人类科技发展的前沿方向之一。本书作者在力求学术表达专业、严谨的基础上，注重语言的通俗易懂和内容的生动有趣，使本书既能够作为专业研究人员的参考资料，也能够用作柔性/可穿戴储能领域的科普类书籍，希望广大读者喜欢。
康飞宇2020年12月
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