双电层电容器用淀粉基微孔炭微球制备及性能

以具有天然球形颗粒结构的生物质原料马铃薯淀粉为前驱体,通过(NH4)2HPO4活化和KOH二次活化制备微孔炭微球。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N2吸附-脱附分别对样品的形貌特征和孔隙结构进行表征,并在6mol/L KOH电解质溶液中对样品进行电化学测试。结果表明:经二次活化后可制得比表面积2 325 m2/g,总孔容1.11cm3/g,微孔孔容0.82 cm3/g的高微孔率活性炭微球。所制炭微球具有优异的电化学电容特性:在50 mA/g电流密度下,质量比电容为304 F/g;在1 000 mA/g较大的电流密度下,质量比电容为277.4 F/g;在200 mV/s快速电压扫描速率下,循环伏安(CV)曲线仍能保持良好的矩形形状。     

淀粉基炭微球的制备及结构分析

以马铃薯淀粉为原料,采用磷酸氢二铵进行稳定化处理,然后通过炭化制得了淀粉基炭微球。采用SEM、TEM、XRD和N2吸附实验对所制得的炭微球的形貌和结构进行了表征。研究表明,实验所制备的炭微球成功地保持了原料淀粉的天然球形形貌,其碳质结构具有典型的无定形结构特点,但在其无序结构周围存在着一些炭微晶。炭微球的BET比表面积为554m2/g,总孔容为0.26cm3/g。同时,通过FT-IR对磷酸氢二铵的稳定化机理进行初步的分析,结果表明,磷酸氢二铵对淀粉的化学脱水反应具有较好的催化作用,有利于淀粉在稳定化、炭化过程中保持原有球形颗粒结构。     

锂离子电池电极涂布烘干温度的优化

采用拉力机、四探针仪器和电解液浸润性测试方法研究了不同烘干温度及区间分布下粘结剂PVDF粘结性的发挥程度、涂层剥离强度、电阻率及电解液浸润性能。结果表明:在设备实际使用温度范围内,PVDF粘结剂的粘结性发挥存在最佳烘干温度值,对于PVDF-X,其最佳烘干温度为150℃。影响极片剥离强度的因素,主要包括烘干阶段粘结剂的迁移和最佳粘结性的发挥。对于A1正极浆料来说,其烘干温度区间为2-2分布,温度设置为90~150℃涂布后极片粘结性能最佳。     

淀粉基活性炭微球的制备及电化学性能研究

以马铃薯淀粉为前驱体,采用磷酸-水蒸气混合活化法制备具有良好孔径分布的淀粉基活性炭微球。采用扫描电子显微镜(SEM)和77 K条件下的N2吸附,对所得样品的形貌和孔隙结构进行表征,讨论不同活化处理时间对所得样品的孔隙结构的影响。将制备的淀粉基活性炭微球组装扣式两电极测试体系,在6 mol/L KOH电解液中对其进行循环伏安性能(CV)测试。测试结果表明,制备的淀粉基活性炭微球具有良好的倍率性能,在400 mV/s的扫描速率下,所有活化样品的循环伏安曲线均能保持矩形形状。在32.7 A/g的电流密度下,活化时间为80 min时所得的淀粉基活性炭微球的质量比电容为103 F/g。