纳米纤维素制备线状超级电容器的研究开题报告

1. 研究目的与意义

本课题采用从打印纸中提取的纳米纤维素作为基底改善材料，将二氧化锰和石墨烯作为超级电容器电极填料。利用纳米纤维素制备可佩带能源器件，来制备新能源材料。

2. 国内外研究现状分析

为了提高超级电容器的性能即功率密度和能量密度，各国学者对超级电容器的研究主要集中在两个方面:一方面制备性能稳定、价格低廉的新型电极和电解液材料，以提高超级电容器的工作电压。另一方面通过将电力电子线路附加于超级电容器，用以提高超级电容器的储能利用率，同时依靠功率变换器来扩大超级电容器储能技术的应用范围，增强超级电容器储能系统的可靠性和稳定性。近年来，超级电容器的研究开发热潮席卷全球，美国、日本、俄罗斯、德国、韩国等国家都先后投入大量人力、物力对超级电容器及其相关应用进行了研究，并取得了较为显著的研究成果，在该技术领域处于领先地位。一些大公司如:NEC.EPCOS,ELNA,MAXWELL,NESS等都生产有容量范围从几法拉到数千法拉的超大容量电容器商品状况良好。

3. 研究的基本内容与计划

纤维素是地球上最古老和最丰富的可再生资源,主要来源于树木、棉花、麻、谷类植物和其它高等植物,也可通过细菌的酶解过程产生(细菌纤维素)。纳米纤维素是直径小于100nm的超微细纤维，也是纤维素的最小物理结构单元。纳米纤维素具有许多优良特性，如高结晶度、高弹性模量、高强度、超微结构、可降解、生物相容及可再生等，可作为分散相来增强天然或合成聚合物，获得性能优异的复合材料。

1.1-1.13 拟写开题报告和任务书 3.1-4.30 实验

4.30-5-15 实验数据处理 5.15-6.10 撰写毕业论文

4. 研究创新点

1.作为有望取代用途广泛的金属和塑料的新材料，纤维素纳米纤维（CNF）是目前材料科学关注的焦点。CNF是通过分解造纸原料纸浆（植物纤维）制成的直径仅为3～4纳米（纳米为10亿分之1米）的纤维。

2.利用纳米纤维素制备可佩带能源器件，来制备新能源材料。