批量提供超级活性炭和球状活性炭

超级活性炭的比表面积高达2000m^2／g以上，远高于常规活性炭（一般在300m^2／g～1000m^2／g），又称为高比表面积活性炭，是上世纪80年代后研制的新型活性炭材料，属于高科技产品。超级活性炭除在常规活性炭常用的领域应用外，主要用在常规活性炭无法胜任的其他领域，如能源储存（氢气、天然气和电能的储存）、饮用水的净化、毒气的高效吸附、色谱柱中的填料及催化剂的载体等。     

高比表面积聚苯乙烯基球状活性炭的制备研究

以聚苯乙烯基大孔吸附树脂球为炭前驱体,经空气预氧化、炭化和活化制备了高比表面积球状活性炭.系统考察了不同氧化和活化条件对氧化球和活化球的物理性能的影响.结果表明:升温速率、氧化温度和氧化时间分别为0.25℃/min、300℃和3h时所得到的氧化球的CCl4吸附值最高,可达970mg/g.此外,当活化温度和活化时间分别为850℃和4h时,球状活性炭的CCl4吸附值最高,为2700mg/g,相应的比表面积为1759m2/g.     

耐热酚醛树脂基活性炭的制备及其超级电容器性能研究

活性炭因其大比表面积和低成本的优势,被广泛应用于超级电容器电极材料中。然而在活性炭的制备过程中,前驱体往往需要进行预炭化/氧化等处理以增强其热稳定性,这将会提高制备成本和工艺复杂性,不利于实际应用需求。为解决这一问题,本工作利用具有高度交联结构的耐热酚醛树脂为前驱体,通过一步活化法制备具有超高比表面及优异导电性的活性炭电极材料。最佳碱炭质量比为3∶1时所制备的活性炭比表面积高达2 656 m²·g^-1。在6 mol·L^-1KOH电解液中测试了活性炭电极的电容储能性能,1 A·g^-1时其比容量高达305.5 F·g^-1,在50 A·g^-1的超大电流密度下电容保持率有63.8%,远高于目前商业活性炭水平。另外,其在高质量负载量下仍具有优异的容量、倍率、循环性能,表现出巨大的应用潜质。     

流延涂布法制备活性炭电极膜片的超级电容器

应用流延涂布方法制备活性炭电极膜片,采用电极膜片层叠技术制造超级电容器.由于使用价廉的粉状活性炭做电极原料,大大提高了电容器的制造效率,为大批量生产和商业化创造了条件.电化学应用测试发现KOH体系超级电容器拥有良好的电化学性能.其能量密度可达1.16 Wh/Kg,5万次充放电循环后能量损耗率小于20 %,且功率特性好,内阻和漏电流小,能够在-20 ℃～80 ℃下正常工作,保存500 d后性能基本上没有衰减.     

超级电容器用活性炭电极材料的研究进展

活性炭因具有制备简单、成本低、比表面积大、导电性好以及化学稳定性高等特点,作为超级电容器电极材料已得到广泛应用.论述了活性炭电极超级电容器的工作原理及活性炭物化性质对超级电容器电化学性能的影响,介绍了活性炭电极材料的最新研究进展,展望了其应用前景,指出寻找新炭源及活化技术、探索活性炭孔结构和表面性质的有效控制手段、开发活性炭复合材料等是该领域今后研究的重点方向.     

超级电容器用聚苯胺／活性炭复合电极的研究

通过循环伏安法在多孔活性炭表面沉积了聚苯胺膜,并采用扫描电子显微镜、交流阻抗潜以及恒电流允放电技术对聚苯胺、活性炭和聚苯胺/活性炭复合电极进行了研究.结果显示:聚苯胺在活性炭表面形成一层由多孔网状结构组成的均匀的膜.聚苯胺/活性炭复合电极比活性炭电极具有更高的容量,同时比聚苯胺电极具有更好的循环稳定性.聚苯胺/活性炭复合电极的比电容为587F/g,而活性炭电极仅为140F/g.在50次充放电循环后,聚苯胺电极比电容从513降至334F/g,而聚苯胺/活性炭复合电极从415F/g下降为383F/g.     

超级电容器用活性炭的制备与电化学表征

以煤焦油沥青为前驱体,采用化学活化法制备了超级电容器用高比表面活性炭和活性炭电极.考察了活化温度对活性炭电极比电容量的影响,研究了活性炭材料的比表面积和孔结构与活性炭电极的充放电性能之间的关系,并对活性碳电极进行了电化学表征.结果表明,在500～700℃,随着活化温度的提高,活性炭电极的比电容量显著增大,当活化温度超过700℃时,活性炭电极材料的比电容量变化不明显.700℃活化温度下所制备的活性炭材料呈现明显的多孔结构,孔容为1.038cm3/g,比表面积为1959m2/g;所制成的活性炭电极比电容量为210F/g,等效内阻为0.9Ω/cm2,10mA/cm2充放电500次后保持90%以上电容量,交流阻抗谱在频率低于转化点时表现出纯粹的电容行为,循环伏安曲线显示出良好的可逆特性.     

NaOH活化法中碱炭比对孔结构和电化学性能的影响

采用沥青焦为原料,以NaOH化学活化法制备出不同碱炭比(R)系列活性炭.用氮气吸附和脱附等温线计算出BET比表面积、DFT孔径分布及孔容,并且通过直流循环充放电、循环伏安等表征方法研究了其电化学性能.实验结果表明,R值对活性炭的BET比表面积、DFT孔径分布及孔容有良好的调控作用:当R=5时,其最大BET比表面积为1089m2/g,孔容达0.53cm3/g,当R=3时,其孔径分布在1.0-2.0nm百分比达36.2%;其直流循环充放电曲线较好,循环伏安曲线也近似矩形,表明具有良好双电子层电容器电极材料特性,在3mol/L的KOH电解液体系中,最大质量比电容、体积比电容、单位面积比电容分别达202F/g、143F/cm3、32.9μF/cm2;在1mol/L(C2H5)4NBF4/Propylene Carbonate(PC)电解液体系中,最大质量比电容、体积比电容、单位面积比电容分别达149F/g、107.3F/cm3、20μF/cm2.对KOH和(C2H5)4NBF4/PC电解质吸附的最佳孔径分别为1.3nm,1.5nm左右.     

超级电容器MnO_2/活性炭复合电极的研究

采用机械混合物理方法将电解MnO2进行细化并与活性炭组成复合电极材料。循环伏安、恒流充放电等测试结果表明,复合电极材电极具有更好的电化学可逆性和理想的电化学电容行为。当MnO2和活性炭混合物的平均粒径在3μm左右,并且其配比达到某一值时,电极呈现出良好的大电流充放电性能,解决了活性炭大电流充放电效果差的问题。     

活性炭对扑热息痛的吸附行为和体外释放性能

主要研究了药用颗粒活性炭对扑热息痛的吸附行为和体外释放性能。采用N2吸附表征了三种活性炭的孔结构，借助Beohm滴定法和质量滴定法测定了活性炭的表面含氧官能团和零电荷点pHPZC；考察了比表面积、孔隙结构与吸附性能和体外释放性能的关系，及活性炭表面化学性质对吸附性能的影响。结果表明：活性炭的孔结构和表面化学性质对吸附性能和体外释放性能具有决定性的影响。比表面积高、孔隙发达、孔径分布集中在2nm-11m,之间的中孔型活性炭，对扑热息痛的吸附力很强，平衡吸附量达到了358mg／g，累计释放率为7％；具有广谱孔径分布的活性炭，平衡吸附量为281mg／g，可以缓释12h以上，累计释放率达到27％。活性炭表面的酸性含氧官能团对吸附扑热息痛具有一定的促进作用。三种活性炭的释药过程均符合Higuchi方程释药模式。     

石油焦预氧化对超级活性炭孔结构和表面性质的影响

以石油焦为原料，KOH为活化剂合成了高比表面积超级活性炭。采用扫描电镜（SEM）和氮气低温静态吸附技术对超级活性炭样品的结构和性质进行了表征。同时，通过反应快速终止技术和原位TG－DTA实验侧重考察了石油焦预氧化对超级活性炭孔结构和表面性质的影响。实验表明：石油焦预氧化能够显著改变活化反应的进程和抑制高温恒温段中大孔的形成。红外测试亦显示石油焦预氧化能够促进活化过程中稠环芳香结构的解体和活性炭表面含氧物种的生成。     

纳米电极材料在高性能超级电容器中的应用进展

由于化石能源带来的全球变暖和环境污染问题日益紧迫,节能减排和绿色环保己经成为当今世界上最受关注的焦点之一。为了减低石油燃料的使用及二氧化碳的排放,许多国家都加大了对混合电动汽车及电动汽车的研究和投入。电动汽车最重要部分就是电源系统,因此,开发高能量密度、高功率密度、长寿命、安全性能好、成本低和环境友好的高性能储能器件尤为关键。超级电容器(SupercapacitorsorUltracapacitors)又称电化学电容     

不同KOH配比对中间相活性炭微球结构形态的影响

为了制备中孔含量高的高比表面积活性炭微球，以KOH为活化剂，在850℃下对中间相沥青微球（MMB）进行了活化处理，考察了不同KOH配比对活性炭微球孔结构及其表面形态的影响，并对KOH活化中间相沥青微球的反应机理进行了初步探讨，研究结果表明：随着KOH配比增加，活性炭微球总孔容和中孔孔容含蛳分别达到最高值，进一步增加KOH配比二者均呈下降趋势；KOH配比为8时制备的活性炭微球具有最高的总孔容和和比表面积，同时具有较高的中孔孔容含量；KOH配比为10时，活性炭微球的总孔容和比表面积下降，但中孔孔容达到最高值；随着KOH配比的增加，活性炭微球尺寸变小，由圆形变为椭圆形，然后变为较小圆颗粒。     

预活化时间对稻壳基活性炭结构和电化学性能的影响

以农业废料稻壳为碳源,氢氧化钠为活化剂,采用干法两步活化法制备活性炭。X射线衍射分析表明该法能有效去除稻壳中的灰分,提高活性炭的孔隙率。扫描电镜结果表明,活性炭具有发达的孔隙结构。以活性炭制备超级电容器的电极,并组装成扣式电容器。采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等测定超级电容器的电化学性能,并着重探究了预活化时间对活性炭的结构及电化学性能的影响。结果表明,预活化时间为120 min的活性炭的比电容最大,在0.25 A/g电流密度下,可达219F/g,经过1 000次循环后,其电容保持率仍达85.4%。这表明活性炭电极具有较理想的电容特性,且循环性能稳定。     

花瓣状纳米硫和球状纳米硫的制备及性能

锂硫电池因能量密度高、环境友好,被认为是最有希望的新一代能源储存装置。但是,多硫化物穿梭效应和体积膨胀等问题是锂硫电池目前所面临的巨大挑战。通过化学合成法制备了不同形貌且具有稳定规则结构的纳米硫,为电池在充放电过程中提供更多的活性位点,有效减少正极活性物质的损失,使电池的电化学性能得到提升。结果表明,花瓣状纳米硫材料在0.1C的电流密度下有740.72 mAh/g的初始容量,100次循环后容量保持在362.07 mAh/g;球状纳米硫材料在0.1C的电流密度下初始容量为825.30 mAh/g,100次循环后容量保持在418.06 mAh/g,每圈的容量衰减率仅为0.493%。     

高能量密度超级电容器的研究进展

近年来,石化资源短缺、环保压力剧增,与经济高速增长所需形成难以调和的矛盾,严重影响我国经济社会发展和国家安全。替代能源的开发应用是我国一项迫切而艰巨的任务,传统的储能技术已不能满足电子信息、交通工具、军事武器、航空航天等领域的要求,开发高能量、高功率储能材料成为当务之急。超级电容器是一种新     

多孔和高分散材料比表面积、孔结构标准物质研究进展

多孔和高分散材料比表面积、孔结构标准物质在相应仪器设备的校准、分析方法的确认、产品质量的控制等方面具有重要的作用。本文中简述了物理吸附法、压汞法测量多孔和高分散材料比表面积、孔结构的基本原理以及国内外相应分析测量标准的现状,重点讨论了国外多孔和高分散材料物理吸附法和压汞法比表面积、孔结构标准物质的研究现状,指出了我国相应标准物质研制存在的不足以及今后应努力的方向。