木质素基超级电容器电极材料研究进展

对木质素基双电层超级电容器电极材料、赝电容电极材料的制备技术与机理展开了综述,并对木质素基超级电容器材料的发展方向进行了展望,旨在为木质素基超级电容器材料的后续研发工作提供参考.     

木质素基超级电容器碳电极研究进展

超级电容器是功率密度高、充放电速度快和安全可靠的绿色储能装置,其电极材料是超级电容器性能优劣的关键.可再生木质素具有含碳量高、来源广泛和成本低等优点,其通过活化、模板和纺丝等方法可制备出性能优异的木质素基超级电容器碳电极,具有较好的发展前景.本文主要介绍了木质素基超级电容器活性炭电极、模板炭电极和碳纤维电极,并对木质素...     

生物质基多孔碳材料作为超级电容器电极的研究进展

生物质基多孔碳材料因原料来源广泛、价格低廉、环境友好等特点受到人们广泛关注,将其应用于超级电容器等储能器件可有效促进其在多领域实现高值化应用。本文通过深入分析近年来生物质基多孔碳超级电容器制备及应用的最新技术,从生物质原料种类、生物质基多孔碳材料的优化（活化和掺杂）及生物质基碳电极在不同超级电容器电极材料的应用等方面,归纳总结了生物质基多孔碳材料作为超级电容器电极未来面临的挑战。     

超级电容器中纳米纤维素基电极的研究进展

纳米纤维素机械强度高、密度低且表面含有可化学改性的羟基官能团,可作为组装高性能超级电容器电极的优选材料。本文综述了纳米纤维素与导电聚合物、过渡金属氧化物等活性材料制备超级电容器软材料和碳基复合电极的机理,对冷冻干燥、碳化、原位聚合、过滤、涂覆等组装方法进行了详细讨论,并对纳米纤维素基电极的机械性能和电化学性能进行了对比和分析。最后,对纳米纤维素基电极在超级电容器中的应用前景进行了展望。     

超级电容器中纳米纤维素基水凝胶电极的研究进展

纳米纤维素表面含有大量羟基且长径比高,具有较好的润湿性和分散电活性材料的能力,是一种较好的电极材料基底,可作为超级电容器电极材料的优先选择。但是其缺点在于导电性不高,需要加入导电材料进行提升。本文归纳了纳米纤维素基水凝胶电极的分类,探讨了纳米纤维素基水凝胶电极的合成方法,对比分析了不同导电材料的纳米纤维素基水凝胶电极的电化学性能,并对其在未来应用领域的发展前景进行了展望。     

柔性超级电容器及其研究进展

在众多可穿戴储能设备中柔性超级电容器凭借其功率密度大而受到广泛关注。对超级电容器的分类及组成进行综述;根据设备结构将柔性超级电容器分为一体化超级电容器和非一体化柔性超级电容器;详细介绍两种结构超级电容器的研究进展并分析各自的优劣;总结柔性超级电容器在可穿戴产品中所面临的挑战,对其在智能可穿戴领域未来的发展方向进行展望,为解决可穿戴超级电容器的研究和实际应用提供一些新思路。     

黑液铝沉木质素@PAN基碳纤维电极材料电化学性能及其超级电容器应用研究

采用硫酸铝胶体沉淀分离竹浆黑液高分子质量木质素,得到铝沉木质素（AlpL）,以AlpL和聚丙烯腈（PAN）为原料,采用静电纺丝法-预氧化-碳化路线,制备了电化学性能良好的AlpL@PAN基碳纤维并研究其作为超级电容器电极材料的电化学性能。当AlpL占比为60%时,AlpL@PAN基碳纤维表现出最好的电容性能和较好的循环稳定性;其内部电阻值达1.138Ω,循环1000次后仍能保留94.50%的电容。     

酸掺杂聚苯胺电极材料的制备及其电化学性能研究

本研究以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,植酸为掺杂酸,与木质素磺酸盐进行化学聚合,通过原位化学氧化法合成了电子传导能力良好和电容性能优异的木质素磺酸盐/聚苯胺（LS/PANI）电极材料,采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和比表面积及孔径分析仪（BET）对LS/PANI电极材料进行分析表征;运用循环伏安、充放电、电化学阻抗等测试LS/PANI电极材料电化学性能。结果表明,LS/PANI电极材料具有良好的电容性能和较好的循环稳定性;在充放电0.5 A/g的电流密度下比电容可以达到509.3 F/g,在充放电电流密度为10 A/g时,循环5 000次后仍能保留63.23%的电容。     

用于超级电容器的木质纤维素基碳材料的制备及其性能研究

本研究以KOH为活化剂,采用先预碳化再活化和先活化再碳化的2种不同工艺处理方法,制备了不同结构的木质纤维素基碳材料。前一种方法合成的多孔碳材料缺陷丰富、比表面积高达1737 m²/g。受益于其特殊的构效关系,该多孔碳材料作为超级电容器的电极表现出了优异的电化学性能,在0.5 A/g的电流密度下,其比容量达到194 F/g。     

木质素基凝胶电极材料的组装及其电化学性能研究

本研究以木质素磺酸钠(LS)为功能分子,氧化石墨烯(GO)为模板,在80℃温和条件下通过一步水热法制备木质素/石墨烯复合水凝胶(LGH),并以此为自支撑的电极材料直接组装超级电容器,测试其电化学性能。通过扫描电子显微镜(SEM)、元素分析仪(EA)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等测试和表征了LGH的微观形貌和结构组成。通过循环伏安法(CV)、恒流充放电循环法(GC)和电化学阻抗谱(EIS)测试其电化学性能。研究表明,LGH具有相互贯穿的网络结构,且木质素磺酸钠成功修饰于LGH的网络结构中。电化学测试结果表明,电流密度为1 A/g时,LGH在1 mol/L的HClO_4电解液中具有优异的质量比电容(140 F/g),为单纯石墨烯凝胶(81 F/g)的1.73倍,且该器件在电流密度20 A/g下表现出较高的倍率性能(74.3%)。     

基于木材的超级电容器电极材料的研究进展

天然木材由于其结构优异、数量庞大、种类丰富、可生物降解等特性成为研究范围较广的一种生物质材料.利用木材特有的结构制备得到的一系列多孔材料具有密度低、比表面积高、耐高温和膨胀系数小等优异性能,并且这些结构还为掺杂异质原子、负载过渡金属氧化物、聚合物提供了有效空间.采用木基多孔碳和其他新型导电材料制备得到的复合电极,不仅增...     

木质素基多孔碳材料的制备与应用的研究进展

本文总结了木质素基多孔碳材料的制备方法（活化法、模板法、水热法、微波法）和应用领域近年的研究热点,综述了木质素基多孔碳材料的最新研究进展,并结合研究中存在的技术问题,指出了未来研究中面临的挑战及预期的解决方案,并对木质素基多孔碳材料的发展方向进行了展望。     

木质素及其衍生碳在电化学储能材料中的应用

木质素作为存有量巨大的可再生天然碳基有机聚合物,具有特殊的天然纤维结构及丰富的官能团等特性。将不同的木质素进行热处理碳化及激活后,可转变为高附加值的碳材料,如多孔碳、碳纳米纤维、活性碳等。本文从木质素复合材料及木质素衍生碳两个方面进行了介绍,对造纸工业副产品木质素在电化学储能材料中的最新应用研究进行了综述。结合目前双碳背景,木质素及其衍生碳的研究对造纸行业副产品的综合利用具有极大的意义,为造纸工业的清洁化生产提供了新的思路。     

碱木质素基多孔炭材料的制备及其在超级电容器中的应用

以碱木质素为原料,按照其与NaOH质量比(简称碳碱比) 1∶1、1∶3、1∶5进行混合,利用实验室小型管式炉热裂解制备碱木质素基多孔炭材料,对多孔炭材料进行了场发射扫描电子显微镜、粒径、有机元素和傅里叶变换红外光谱分析;并采用自制碱木质素基多孔炭材料制备超级电容器,通过循环伏安测试和恒流充放电测试分析其电化学性能。结果表明,碱木质素基多孔炭材料形貌都呈球状或半球状,有大量孔结构,表面粗糙有起伏,碳碱比从1∶1变化到1∶5,平均粒径分布逐渐减小。碳碱比为1∶1时,碱木质素基多孔炭材料制备的超级电容器电化学性能最优,随着电流密度从0. 1 A/g增加到1 A/g,其比电容从71 F/g下降到62 F/g,下降13%左右;在1 A/g的超大电流密度下充放电循环500次,比电容依然维持在62 F/g,循环性能良好。     

木素分布的测定方法及研究展

纤维原料中木素的存在和分布在制浆造纸过程中起着重要作用。本文对木素分布的几种主要研究方法、测定原理及其研究进展进行阐述。