玉米芯电容炭的制备及其电化学性能

以玉米芯为原料,经Zn Cl_2一步活化法制备超级电容器用电容炭电极材料。采用低温N_2吸附、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及X射线光电子能谱(XPS)等手段系统表征电容炭的微观结构及表面性质,并利用恒流充放电、循环伏安和漏电流等测试手段研究其在无机电解液体系(KOH)中的电化学性能。研究表明:在Zn Cl_2/玉米芯浸渍比为2:1、700℃的条件下活化1h可制备出比表面积为1340m~2/g、总孔容为1.135cm~3/g、中孔率高达97.7%的玉米芯电容炭。将其用作电极材料表现出良好的电化学特性,在50m A/g的电流密度下质量比电容为159F/g,2500m A/g电流密度下比电容仍可达137F/g,1000次循环后比电容保持率为92.5%,漏电流仅为1.9μA。结果表明:玉米芯电容炭具有良好的倍率特性和循环性能,是一种理想的电化学电容器用电极材料。     

添加剂组分对工业型煤强度影响的实验研究

通过正交实验的方法,研究了型煤添加剂各组分对型煤强度的影响,认为优化粘结剂配方是提高型煤物理性能的有效手段.     

型煤热稳定性测定方法的研究

型煤的热稳定性是表征型煤热态性能的重要指标,而目前国内还没有专门用于测定型热稳定性的国家标准。以济源无烟粉煤为原料,通过实验的方法对型煤热稳定性的测定方法进行了初步研究。     

超级电容器用高比能量超级活性炭的结构与电化学性能

以沥青焦为原料,采用KOH活化法制备了具有高比表面积的超级活性炭(SAC),采用N2吸附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其孔结构、微晶结构以及表面官能团进行了表征,研究了其作为超级电容器电极材料在1 mol/L的Et4NBF4/碳酸丙烯酯电解液体系中的电化学特性.结果表明,所制活性炭的比表面积(SBET)达2 893 m2/g,孔径主要分布在1-4 nm范围,其质量比电容(Cm)和能量密度分别达到190 F/g和59 W·h/kg.     

BCFC的制备和成型机理及燃烧特性

通过实验确定了生物质煤基燃料炭(BCFC)的制备工艺,研究了BCFC的成型机理和燃烧特性.结果表明,BCFC的制备工艺是将禹州煤、玉米秸秆和黏结剂按照81∶6∶13的质量比混合成型,再经700℃炭化处理.生物质型煤的内部结构、禹州煤和有机黏结剂的黏结性是BCFC成型的保证.市售燃料炭在燃烧初期燃烧强度较大,但持久性逊于BCFC,这与二者挥发分、固定碳和发热量的差异有关.     

NaOH活化法制备煤基活性炭的研究

以焦作无烟煤为原料,NaOH为活化剂,采用化学活化法制备煤基活性炭,分别考察了碱炭比、活化温度和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能和收率的影响;利用低温N2吸附法对活性炭的比表面积、总孔容及孔径分布进行了表征.结果表明,在碱炭比为4,活化温度为750℃和活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 483 m2/g,总孔容为1.41 cm3/g,碘吸附值为2 530 mg/g,亚甲蓝吸附值为418 mg/g的煤基活性炭.     

硝酸铜改性超级电容器用煤基活性炭电极材料的电化学性能

以印尼褐煤为原料、KOH活化法制备的煤基活性炭,采用硝酸铜溶液浸渍-高温热解法对其进行改性处理,低温N 2 吸附法对改性前后活性炭的孔结构进行表征,SEM和XRD对改性前后活性炭的表面形态和微晶结构进行表征,并测定KOH对活性炭的润湿性及活性炭电极的恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学性能。结果表明：硝酸铜改性可能使部分孔隙（尤其是微孔堵塞）的比表面积和孔容积降低,但中孔率有所提高;硝酸铜改性可以提高KOH溶液对活性炭的润湿性,在活性炭表面负载氧化铜,提高活性炭对电解液的吸附能力,并产生赝电容效应,提高活性炭的电化学性能。在试验条件下改性硝酸铜溶液的最佳浓度为2%,其电容器的质量比电容可达322 F/g,并使交流阻抗等电化学性能得到改善。     

煤基活性炭电极材料的制备及电化学性能

以太西无烟煤为原料、KOH为活化剂制备高比表面积的活性炭.采用N₂吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔径分布进行了表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学特性.在碱炭比为4∶1,800 ℃条件下活化1 h制备的活性炭比表面积达3 059 m²/g,总孔容为1.66 cm³/g,中孔率63%.该活性炭在3 mol/L KOH电解液中的比电容为322 F/g,大电流密度下充放电时的比电容保持率高,漏电流仅有0.06 mA,是理想的超级电容器电极材料.     

基于机械力化学作用煤基石墨纳米片的制备及其电化学储能特性

煤炭清洁高效转化是国家实施“碳达峰与碳中和”能源发展战略的重要内容，而煤的材料化是实现其低碳高值化洁净利用的有效途径。以自制煤基石墨为前驱体，借助高能机械球磨产生的机械力化学作用制备煤基石墨纳米片（CGNs）,考察了球磨时间对CGNs微观结构的影响，并研究其用作锂离子电池负极材料的电化学储能特性，探索利用机械力化学作用制备负极材料用CGNs的可行性。研究表明，利用机械力化学作用可以从煤基石墨中剥离出富含纳米孔隙和含氧官能团等缺陷结构的CGNs,通过控制球磨时间可实现石墨纳米片微观结构的有效调控。当球磨时间为50 h时，CGNs具有由数层石墨微晶片层相互堆叠、交联而形成的三维网络结构，其石墨微晶层间距约为0.345 5 nm,且富含1.5～20.0 nm的纳米孔隙和少量的含氧官能团，比表面积可达573 m²/g。CGNs用作锂离子电池负极材料时表现出良好的电化学储能特性，其可逆容量最高达726 mAh/g,且具有良好的倍率特性和循环稳定性，在2.0 A/g大电流密度下的可逆容量仍可达252 mAh/g,经过200次循环容量保持率为88.1%。CGNs负极材料的锂离子...     

西瓜皮基层次孔炭的制备及其电化学性能

以西瓜皮的炭化料为前驱体,KOH为活化剂(碱炭比1∶1~4∶1),在800℃下活化1h制备超级电容器用活性炭电极材料。利用低温N2吸附法对活性炭的孔结构进行表征,采用恒流充放电、循环伏安和漏电流等测试方法评价了其在无机体系(3mol·L-1 KOH)中的电化学性能。结果表明,4种活性炭均属层次孔炭,孔径集中分布在0.8~4.5nm之间,包括0.8~2.0nm之间的微孔和2.0~4.5nm之间的中孔;比表面积、总孔容和中孔率最高分别达2480m2·g-1、1.521cm3·g-1和78.8%。4种活性炭电极材料的充放电可逆性良好,具有典型的双电层电容特性,质量比电容、比电容保持率最高分别达258F·g-1、84.9%,是一种理想的电化学电容器用活性炭电极材料。