秸秆基纤维素/活性炭/炭黑复合薄膜的制备及其用于锌离子混合电容器性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

锌离子电池是最近两年备受关注的一种新型二次水系电池，成本低，安全性高，能量密度大，但是功率密度和循环寿命不够理想。而超级电容器功率密度和循环寿命很高，但是能量密度低。因此，通过开发锌离子混合电容器，有望结合锌离子电池和超级电容器的优点。本课题拟开发秸秆基纤维素/活性炭/炭黑复合薄膜，其中秸秆基纤维素作为薄膜的骨架，活性炭作为电化学活性组分，炭黑作为导电增强剂。将上述薄膜用于锌离子混合电容器的正极，通过调控电解液的种类以及电压范围，期望获得较高的性能。本课题对于开发高性能的柔性锌离子混合电容器具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

引言

随着社会科技的发展，世界各国对能源的需求与日俱增，传统的一次能源因其储量有限，对环境污染较大，已难以满足人类社会经济和环境可持续发展的要求。而推广太阳能、水能、风能等新型能源势必需要高效的、可循环利用的电能储备装置以满足便携式电子用品的要求。锌离子电池是最近两年备受关注的一种新型二次水系电池，成本低，安全性高，能量密度大，但是功率密度和循环寿命不够理想^[1]。而超级电容器功率密度和循环寿命很高，但是能量密度低。

国内外研究进程

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.构建秸秆基纤维素/活性炭/炭黑复合薄膜，并进行相关表征。

2.分别采用硫酸锌、氯化锌和三氟甲烷磺酸锌作为电解质，测试上述薄膜的性能，筛选出最佳的电解质。

4. 研究创新点

以秸秆为原料构建纤维素/活性炭/炭黑复合薄膜，对于开发高性能的柔性锌离子混合电容器具有重要意义。