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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
Please use this identifier to cite or link to this item: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/84723
Full metadata record
???org.dspace.app.webui.jsptag.ItemTag.dcfield???ValueLanguage
dc.contributor.advisor陳建彰(Jian-Zhang Chen)
dc.contributor.authorJheng-Yun Laien
dc.contributor.author賴鉦允zh_TW
dc.date.accessioned2023-03-19T22:22:21Z-
dc.date.copyright2022-09-26
dc.date.issued2022
dc.date.submitted2022-09-07
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/84723-
dc.description.abstract本研究將還原氧化石墨烯-硝酸亞錳漿料絲網印刷在碳布基材上,接著使用氮氣常壓噴射式電漿(Atmospheri Pressure Plasma Jet, APPJ)或爐管分別在450°C和620°C的溫度下煅燒,以不同時間將其轉化為還原氧化石墨烯-氧化錳,並且觀察比較不同製程下的電極各方面的特性及優缺點。接著將聚乙烯醇粉末與硫酸混和而成之凝膠電解質塗覆於還原氧化石墨烯-氧化錳電極組成超級電容。在相同處理溫度下,APPJ處理的超級電容與爐管處理的超級電容相比具有更好的性能,這可能是由於熱和活性氮電漿反應性物質的協同作用,並且電漿可以防止碳纖維布在製程期間被過度毀損。最後利用循環伏安法(CV)和恆電流充電/放電法(GCD)來進行超級電容的電化學性能量測。 結果表明,由APPJ在620°C的溫度下處理 8 分鐘的還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容經由GCD量測後得到57.01 mF/cm2的最佳面積電容,並且在10,000次循環CV 測試後得到84.41%優異的電容保持率zh_TW
dc.description.abstractIn this research, nitrogen atmospheric-pressure-plasma-jet (APPJ) and/or tube furnace was used to synthesize rGO-MnOx from reduced graphene oxide (rGO)-Mn(NO3)2.4H2O which was screen-printed on carbon cloth. We then adopt PVA/H2SO4 gel as the electrolyte of the rGO-MnOx supercapacitor (SC). The electrochemical test of the SCs was executed through cycle voltammetry (CV) and galvanostatic charging/discharging (GCD). In comparison with furnace-processed ones under the same processing temperature, the APPJ-processed SCs significantly reveal better performance due to the synergetic effect of reactive nitrogen plasma species and heat. During the fabrication process, the APPJ process also prevents excessive damage to the carbon fiber cloth compared with furnace process. As a results, the best areal capacitance of 57.01 mF/cm2 evaluated by GCD and a capacitance retention rate of 84.41% after a 10000-cycle CV test are observed in APPJ processed rGO-MnOx SC at temperature of 620°C for 8 min.en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2023-03-19T22:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1
U0001-0509202222431900.pdf: 8173637 bytes, checksum: fc83875eda397d75970604bff8af2941 (MD5)
Previous issue date: 2022
en
dc.description.tableofcontents誌謝 i 摘要 ii Abstract iii 目錄 iv 圖目錄 vii 表目錄 xiii 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 論文大綱 4 第二章 文獻回顧以及理論介紹 5 2.1 常壓電漿 5 2.1.1 電漿基礎介紹 5 2.1.2 電漿原理介紹 6 2.1.3 常壓電漿之種類 10 2.2 超級電容 13 2.2.1 超級電容之介紹 13 2.2.2 超級電容之儲能機制 15 2.2.3 超級電容之電極材料 18 2.2.4 超級電容之電解液 23 2.3石墨烯與氧化錳 26 2.3.1 石墨烯 26 2.3.2 氧化錳 27 第三章 實驗步驟及各項儀器 29 3.1 實驗材料及儀器 29 3.2 實驗步驟 31 3.2.1 調配還原氧化石墨稀-硝酸亞錳之溶液 31 3.2.2 製作還原氧化石墨稀-氧化錳電極於碳布基材上 31 3.2.3 製作凝膠態電解液 32 3.2.4 組裝兩電極為超級電容 33 3.3 製程儀器介紹 33 3.3.1 網版印刷機 33 3.3.2 迴旋濃縮機 34 3.4 分析儀器介紹 35 3.4.1 熱重分析儀 35 3.4.2 X射線繞射分析儀 36 3.4.3 X射線光電子能譜儀 38 3.4.4 掃描式電子顯微鏡 40 3.4.5 光放射光譜儀 42 3.4.6 電化學工作站 43 第四章 結果與討論 47 4.1 還原氧化石墨烯-氧化錳前驅材料之熱重分析 47 4.2 氮氣常壓噴射式電漿之溫度量測 52 4.3 氮氣常壓噴射式電漿製程之光譜分析 53 4.4 還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容之親水性量測 55 4.5 還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容之表面型態 57 4.6 還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容之結晶性量測 61 4.7 還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容之表面化學型態量測 63 4.8 還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容之循環伏安法分析 70 4.9 還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容之Trasatti分析 72 4.10 還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容之恆電流充放電分析 74 4.11 還原氧化石墨烯-氧化錳超級電容之穩定性量測 77 第五章 結論 78 第六章 附錄:常壓噴射電漿改質錳酸鋰超級電容 79 6.1 摘要 79 6.2 實驗流程 79 6.3 結果與討論 80 6.3.1 錳酸鋰超級電容之表面型態 80 6.3.2 錳酸鋰超級電容之結晶性量測 82 6.3.3 氮氣常壓噴射式電漿對錳酸鋰製程之光譜分析 83 6.3.4 錳酸鋰超級電容之表面化學型態量測 85 6.3.5 錳酸鋰超級電容之循環伏安法分析 93 6.3.6 錳酸鋰超級電容之Trasatti分析 95 6.3.7 錳酸鋰超級電容之恆電流充放電分析 96 6.3.8 錳酸鋰超級電容之穩定性量測 97 6.4 結論 100 參考文獻 101 個人期刊發表 115
dc.language.isozh-TW
dc.subject超級電容zh_TW
dc.subject還原氧化石墨烯zh_TW
dc.subject氮氣常壓噴射電漿zh_TW
dc.subject氧化錳zh_TW
dc.subject快速退火zh_TW
dc.subjectmanganese oxideen
dc.subjectAtmospheric-pressure plasmaen
dc.subjectrapid calcinationen
dc.subjectsupercapacitoren
dc.subjectreduced graphene oxideen
dc.title常壓噴射式電漿與爐管備製石墨烯-氧化錳超級電容zh_TW
dc.titleAtmospheric pressure plasma jet and tube furnace processed reduced graphene oxide - manganese oxide supercapacitoren
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear110-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee陳奕君,徐振哲
dc.subject.keyword氮氣常壓噴射電漿,快速退火,氧化錳,還原氧化石墨烯,超級電容,zh_TW
dc.subject.keywordAtmospheric-pressure plasma,manganese oxide,reduced graphene oxide,supercapacitor,rapid calcination,en
dc.relation.page115
dc.identifier.doi10.6342/NTU202203176
dc.rights.note同意授權(限校園內公開)
dc.date.accepted2022-09-07
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept應用力學研究所zh_TW
dc.date.embargo-lift2022-09-26-
Appears in Collections:應用力學研究所

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