石墨纸骨架支撑碳纳米管/二氧化锰超级电容器的制备开题报告

1. 研究目的与意义

此研究对于研究生物质材料增强导电碳纳米管储电性，研究导电聚合物基柔性电极材料具有重要意义。超级电容器作为一种新型的电能储存器，能够实现在非常短的时间内完成充电过程。这一特点，能够解决我们生活中所面临的许多问题。当主电源中断，由于振动产生接触不良或由于其他的重载引起系统电压降低时，电化学电容器能起到后备补充作用。未来，超级电容器最为瞩目的应用前景是用于电动汽车，与电池共同组成复合电源为电动汽车提供动力。超级电容器的使用可以大大延长蓄电池的循环使用寿命，防止电池的过量消耗和劣化，以提高电动汽车的实用性。另外，超级电容器还可以被广泛应用于航空航天、国防、通信等领域中。

2. 国内外研究现状分析

陈明伟教授的研究小组开发出新纳米多孔金属/金属氧化物（au/mno₂）复合电极材料。这种复合材料是将纳米结晶mno₂无电解镀在纳米多孔金薄膜上得到的产物，mno₂的电析厚度可根据镀的时间来控制。

2000年,解思深组利用常现电弧放电方法制备出内径为0.5nm的碳纳米管。同年,香港科技大学的汤子康博士即宣布发现了世界上最细的纯碳纳米碳管--0.4nm碳管,这一结果已达到碳纳米管的理论极限值。12月柏林的马克斯一玻恩研究所研制出1nm直径的薄壁纳米管,创出薄壁纳米管研制的新记录。

使用碳纳米薄片（c-sheet）和独特的物理化学方法处理活性碳电极，使碳电极具有均匀的纳米孔洞结构，大大提高了碳孔的利用率。该超级电容器电极材料的对单电极能量密度达到了418wh/kg。

3. 研究的基本内容与计划

1.乙醇清洗石墨纸，

2.多壁碳纳米管均匀分散液的制备，

3.石墨纸支撑多壁碳纳米管电极的制备，

4. 研究创新点

（1）石墨纸耐高温性强，有较好的导电、导热性，可塑性强

（2）碳纳米管具有高模量和高强度

（3）将纳米纤维素与碳纳米管复合制备柔性超级电容器电极，国际上还没有相关研究，具有一定前沿性