臺灣國際科展

一步合成碳奈米複合材料與奈米碳管應用於超級電容電極修飾

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2019年
科別
化學
得獎情形
四等獎
學校名稱
臺北市立第一女子高級中學
指導老師
張煥宗;楊國珠
作者
林黃媛;黃品淳
關鍵字
褐藻酸,碳奈米材料,超級電容

摘要或動機

本研究以高溫鍛燒的褐藻酸鈉鹽與亞硫酸銨混合粉末作為電極修飾材料,並與多層奈米碳管(CNT)混合後,附著於碳紙極電板上。修飾材料中推測含有碳奈米纖維與碳量子點,其表面具親水性的含氧官能基,可提高CNT在水相中的分散性;而碳奈米纖維則推測可增加材料的機械強度,提升電極可撓度。研究藉由調整鍛燒溫度和氮材合成比例,探討不同變因下製造的電極修飾材料對電容效能的影響。 得知最佳鍛燒條件為:褐藻酸鈉鹽與亞硫酸銨1:1(重量比)、鍛燒溫度為160℃。利用此條件下製作出來的電極修飾材料,可以使實驗材料達到最高的比電容值324F/g。此製程大幅提升了奈米碳管的比電容值(對照組128F/g),期待未來能實際運用於電能儲存裝置上,或搭配電池應用於可撓式電子裝置。


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