多孔炭材料制备及电容性能研究

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多孔炭材料制备及电容性能研究
超级电容器作为新型储能元件,由于循环寿命长,可逆性良好,能量密度和功率密度高等的优点,一经问世便受到广泛关注。其中,电极材料作为超级电容器的重要组成部分,很大程度上决定了超级电容器的性能。
研究表明,具有大比表面积,高电导率,适当孔径分布和规则孔道结构,化学性质稳定的多孔炭材料能够成为理想的电极材料。本文采用水蒸汽活化废轮胎热解炭黑,模板-水热法,模板-溶剂蒸发法制备出具有不同孔道结构的碳质多孔材料,并考察了其在水系电解液(6MKOH)中的电化学性能。
论文主要研究内容与结果如下：(1)采用水蒸汽活化处理纯化后的热解炭黑制备活性炭。随着活化温度,活化时间的增加,活性炭的产率逐渐减小,比表面积和孔体积逐渐增加,微孔体积逐渐减小,说明活化过程中炭与水蒸汽发生氧化反应,使孔径不断扩大。
综合考虑活化过程中炭材料的产率及所得炭材料的孔道结构特点,选取AC-800-4和AC-850-2炭材料进行进一步的电化学性能研究。研究结果表明,所制备的活性炭材料具有良好的电化学可逆性,其中AC-800-4的比电容较高(110Fg-1),等效串联电阻较小(0.34Ω),但电荷转移 ...

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关键词：超级电容器 组成部分 电化学 活性炭 电容器