微波离子热法制备超级电容器用共轭微孔聚合物

基本信息
批准号:51202240
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:朱慧
学科分类:
依托单位:中国科学院长春应用化学研究所
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王小磊,张占霞,李晶,陈传霞
关键词:
分级孔微波合成超级电容器离子热共轭微孔聚合物
结项摘要

As a kind of energy storage device, supercapacitor has attracted a great attention due to the merits of high power density, long cycle-life. To meet the demand of modern life, the high energy density has been proposed as a new goal for supercapacitor. The properties of electrode materials are the most important key factors to determine the performance of capacitors. Compared with great efforts in composite fabrication or structural design, little attention has been paid to exploring the new materials for capacitors. In this project, we will explore the application of conjugated microporous polymers (CMPs) in capacitor. Firstly, we will synthesize CMPs via a microwave-enhanced ionothermal polymerization to diaminobenzene, in which FeCl3 serves as catalysts and heating medium. Combining with the merits of low-cost and energy saving, this method will be easy to scale-up. Secondly, to further improve its' capacitive performance in high current density, CMPs with hierarchal pores will be fabricated via the introduction of SiO2 nanoparticles as the secondary templates. Lastly, we will extend CMPs' application in nonaqueous capacitors,in which organic electrolyte or ionic liquids is used. It is believed that this work will provide both theoretical and practical contributions to exploring other energy-storage devices.

超级电容器作为一种新型储能器件,具有高功率、长寿命等优点。现代科技的发展对其提出了高能量密度的要求。电极材料的性质对电容器的存储性能起决定性作用。相对于原有材料体系的复合化和结构功能化,新材料体系的开发关注不多。本项目以微孔共轭聚合物(Conjugated Microporous Polymers,CMPs)这一新型材料为研究对象,拟拓展其在储能领域中的应用基础研究。首先,从CMPs的制备入手,以苯二胺为反应前体,采用微波离子热法制备具有较高比容量的CMPs。这一设计路线的原料廉价,制备过程节能高效,有利于实际开发中的批量化。其次,对CMPs进行结构功能化,结合模板法制备具有分级孔结构的CMPs,以提高其大电流充放电时的比容量。最后,本项目还将探索CMPs在有机电解质和离子液体中的储能行为,为其他储能器件的开发提供借鉴参考价值。

项目摘要

超级电容器作为一种新型储能器件,具有高功率、长寿命等优点。现代科技的发展对其提出了高能量密度的要求。电极材料的性质对电容器的存储性能起决定性作用。相对于原有材料体系的复合化和结构功能化,新材料体系的开发关注不多。本项目以微孔共轭聚合物(Conjugated Microporous Polymers,CMPs)这一新型材料为研究对象,拓展了其在储能领域中的应用基础研究。首先,从CMPs的制备入手,以苯二胺为反应前体,采用离子热法制备具有较高比容量的CMPs。这一设计路线的原料廉价,制备过程节能高效,有利于实际开发中的批量化。其次,研究了所制CMPs的储能行为,剖析其中的电荷存储机理,探索了CMPs在超级电容器和锂离子电池方面的应用可能;最后,借鉴其合成方法,拓展CMPs及其衍生炭材料,生物质基炭材料在电化学储能、电化学催化、电化学分析领域的应用。本项目在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., J. Power. Sources, Electrochim. Acta, RSC. Adv.等国际学术期刊发表学术论文5篇,申请国家专利3项,授权专利3项,参加国内外学术会议5次。以上研究工作的开展,对发展CMPs的制备具有指导意义,对研究CMPs的应用具有实践价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021
3

结直肠癌肝转移患者预后影响

结直肠癌肝转移患者预后影响

DOI:10.3969 /j.issn.1002-266X.2016.23.023
发表时间:2016
4

甘肃省粗颗粒盐渍土易溶盐含量、电导率与粒径的相关性分析

甘肃省粗颗粒盐渍土易溶盐含量、电导率与粒径的相关性分析

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2021.04.004
发表时间:2021
5

固溶时效深冷复合处理对ZCuAl_(10)Fe_3Mn_2合金微观组织和热疲劳性能的影响

固溶时效深冷复合处理对ZCuAl_(10)Fe_3Mn_2合金微观组织和热疲劳性能的影响

DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2018.001042
发表时间:2019

朱慧的其他基金

批准号:71901075
批准年份:2019
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51663016
批准年份:2016
资助金额:42.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61201046
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31400345
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402447
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81873767
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:31400043
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

超级电容器用纳米孔炭材料的设计与制备研究

批准号:50802049
批准年份:2008
负责人:李宝华
学科分类:E0203
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

超级电容器用一维钒氧基纳米管制备及赝电容性能研究

批准号:21201125
批准年份:2012
负责人:曾红梅
学科分类:B0502
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

非对称超级电容器用棉秆韧皮碳纳米片的控制制备及性能研究

批准号:21865027
批准年份:2018
负责人:梁鹏举
学科分类:B0902
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
4

基于富介孔活性碳电极的超级电容器—超级电容器用双组分离子液体电解质的基础研究

批准号:51774151
批准年份:2017
负责人:高宏权
学科分类:E0410
资助金额:60.00
项目类别:面上项目