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论文中英文摘 要

作者姓名:张浩

论文题目:电化学电容器用碳纳米管阵列及其复合电极的制备与性能

作者简介:张浩,男,1981年10月出生,2003年7月毕业于国防科技大学航天与材料工程学院,获应用化学专业工学学士学位,同年9月师从于防化研究院杨裕生院士/研究员,从事碳纳米管阵列及其复合材料制备与性能研究,于2016年6月获博士学位后,继续留在防化研究院杨裕生院士领导的"军用化学电源研究发展中心"从事教学科研工作.博士论文成果以系列论文形式集中发表在相关研究领域的权威刊物上.截至2016年,在国内外学术期刊上发表与博士论文相关学术论文27篇(18篇为第一作者),其中SCI论文21篇(有1篇IF>,10.0,共12篇IF>,3.0),已累计被引50余次(SCI检索),作为主要研究人员获军队科技进步二等奖一项,获2件国内专利授权,应邀为Springer出版社撰写一章名为《Supercapacitorsbasedon3DNanoarchitectures》的英文书籍文稿,并应邀成为JACS,ACSNano,Carbon,Electrochem.Commun.,Electrochim.Acta,Mater.Res.Bull.和Mater.Phys.Chem.等国内外期刊的论文审稿人.

中文摘 要

电化学电容器因具有高比功率和长寿命等突出优点在军用,民用两方面高速发展.电极材料是提高电化学电容器性能的关键,碳纳米管阵列(CNTA)具有优良的电导率和发达的中,大孔结构,有望获得优良的电容性能.高质量CNTA的生长机理与可控制备仍是全世界研究的热点,在集流体上直接生长CNTA难度更大,另外关于CNTA电容性能的报道较少,对CNTA电极的储能特点,性能优势认识不足.本论文以研究高质量CNTA的制备和高性能CNTA基电极为目标,设计并制备出几种高容量,高功率特性的CNTA及其复合电极,系统研究了这些电极的"原料—制备—结构—性能"间的关联,阐明了它们的储能特点.在高性能CNTA及其复合电极的纳米结构形成机理,可控制备和储能机制方面取得了一些成果.

(1)制备高性能CNTA电极的先决条件是制备出高质量的CNTA.本论文用电子束蒸发的方法在硅基底上镀上Al2O3缓冲层和Fe催化剂,对催化剂膜进行预处理,再应用CVD法制备出了高达1.3mm的C