微波辐照石油焦制备双电层电容器用活性炭

以石油焦为原料,KOH为活化剂,采用微波辐照加热法,制备了石油焦基双电层电容器用活性炭。研究了石油焦与KOH活化剂的比例、微波功率以及微波辐照时间对活性炭孔径分布和比电容量的影响。结果表明:在KOH活化剂与石油焦的质量比为3.5∶1,微波功率800W和辐照时间7min时,制备的活性炭比表面积为2031.96m2/g,比电容量达286.79F/g,以该活性炭作电极的双电层电容器有良好的循环稳定性和充放电性能。     

双电层电容器中单/双面涂覆电极的电化学性能比较

以KOH为活化剂,采用微波加热石油焦一步法制备了微孔活性炭。采用循环伏安和恒流放电法研究了双电层电容器中单面和双面涂覆的活性炭电极电化学性能。活性炭的亚甲基蓝吸附值为247.8mg·g–1,N2吸/脱附结果表明,活性炭比表面积为1037m2·g–1,微孔孔容为0.54m3·g–1。结果表明,1000次循环后,双面涂覆电极的比容、比容保持率和两电极电容器的能量密度保持率分别为227.3F·g–1、96.6%和97.4%均高于单面涂覆电极;而双面涂覆电极的内阻仅为0.42Ω,小于单面涂覆电极的内阻。     

双电层电容器高比表面积活性炭的研究

以石油焦为原料,KOH和NaOH为活化剂制取双电层电容器用高比表面积活性炭电极材料。考察了活化剂的种类及其与石油焦配比对活性炭比电容的影响,并对KOH和NaOH的混和物在活化过程中金属K和Na的协同作用进行了初步探讨。研究结果表明控制适宜的活化工艺条件可制得比电容高达52.60 F/g的高比表面积活性炭,用它组装成的双电层电容器具有良好的充放电性能。     

微波活化制备双电层电容器用活性炭的研究

以炭化椰壳为原料,微波活化制备出高比电容量双电层电容器用活性炭。考察了微波辐射时间、起电弧时间,以及KOH与炭化椰壳配比对活性炭比电容量的影响。结果表明,在微波辐射时间为7min,起电弧时间为5min,KOH与炭化料质量比约为3∶1时,比电容量达266.71F/g。以该活性炭作电极的双电层电容器具有良好的充放电性能和循环稳定性能。     

双电层电容器用酚醛树脂基活性炭的制备

以酚醛树脂为原料,KOH为活化剂制备双电层电容器用高比表面积活性炭电极材料。考察了工艺因素对活性炭比电容的影响,探讨了酚醛树脂基高比表面积活性炭作双电层电容器电极的电化学特性。结果表明,在固化温度为150℃、炭化温度为700℃,ζ(碱/炭)为4,活化温度为800℃时,制得的高比表面积活性炭双电极比电容可达74.2 F/g。     

微波加热法制备电极材料活性炭

以煤为原料,KOH为活化剂,采用微波辐射加热法和电阻炉加热法制备出双电层电容器用活性炭。对比研究了两种工艺下KOH用量、活化时间对活性炭比电容量的影响,考察了活性炭双电层电容器的充放电特性。结果显示:微波活化时,ζ(KOH∶煤)为3∶1,起电弧时间5min,比电容为283.67F/g;电阻炉活化时,ζ(KOH∶煤)为4∶1,保温时间为1h,比电容为235.55F/g。经过100次循环充放电后,微波法和电阻炉法所得的活性炭的比电容分别保持在98.10%和91.04%。     

微波加热一步制备超级电容器用多孔炭

为了降低超级电容器用多孔炭的成本,以花生壳为原料,磷酸为活化剂,采用微波加热法一步制备了多孔炭,研究了该多孔炭的电化学性能。结果表明,当磷酸/花生壳质量比为3,微波功率为600 W,加热时间为20 min时,所制多孔炭的比表面积为1 494 m2/g。随着磷酸/花生壳的质量比从0.6增加到3,多孔炭的比表面积逐渐增大。在电流密度为50 mA/g时,所制电极的比容达196 F/g,300次循环后,其比容保持率为92.7%。     

超电容器活性炭/炭黑复合电极电容特性研究

为制备实用化的超电容器,对活性炭材料进行了表征,详细描述了活性炭/炭黑复合电极的制备工艺。通过循环伏安法和恒电流充电法,对活性炭/炭黑复合电极在水系电解液中的电容行为进行了研究。结果表明:活性炭的BET比表面积达1 654 m2/g,具有合理的孔径分布,主要在2 nm附近。添加高比表面积、高导电性纳米级炭黑制备的活性炭/炭黑复合电极具有优良的电容行为和较好的功率特性,复合电极的比容量达到102.4 F/g。此外还对孔径分布与电容的关系进行了阐述。     

超高比表面积活性炭结构与比电容的关系

在非水电解质体系中,用恒电流充放电法测定所制活性炭电极的双电层比电容,研究了活性炭的结构对比电容的影响。结果表明,超高比表面积活性炭(SBET≥2500m2/g)比表面积为2827m2/g时,电容器比电容值高达101.6F/g,是比表面积为1384m2/g的普通活性炭电容器比电容的2.4倍。提高活性炭中2～4nm孔所占的百分率,能有效地提高电容器比电容。     

纳米二氧化锰的超电容特性研究

利用化学混合法制备了非晶二氧化锰/导电碳黑复合材料,比表面积达168.40m2/g,一次粒子粒径达100nm以下,显示出良好的电容特性,单电极比容可达410F/g。以活性炭作负极组装成电容器,工作电位窗达1.6V,比容量可达35F/g以上,且电容器经500次充放电循环后容量衰减不到5%。     

复合活化剂组分质量比对活性炭微球电容性能的影响

为了制备高体积比电容活性炭微球(AMCMB),以KOH/NaOH为复合活化剂,在850℃下对中间相沥青微球(MPMB)进行活化处理。考察了KOH/NaOH复合活化剂不同组份质量比对AMCMB收率、振实密度及比电容的影响。结果表明:随着NaOH含量的增加,AMCMB的比电容呈现先增加后减小的趋势,并在质量比ζ(KOH:NaOH)=5:1时达到最大值81F/cm3,其孔径以微孔为主,中孔含量较高,平均孔径约为2.21nm,比表面积达2788m2/g,适合用作超级电容器电极材料。     

萝藦壳衍生多孔碳电极及其在电容去离子中的应用

选用常见的生物质萝藦壳作为碳源,并采用水热碳化法和化学活化法,通过K2CO3和KOH进行活化后,分别得到多孔碳材料并命名为MPJ-KCO和MPJ-KO,与不使用活化剂的样品MPJ-CB进行对比,MPJ-KO具有丰富的微孔和介孔,且比表面积达到1586 m2/g。在扫描速率5 mV/s下,MPJ-KO电极比电容达149.9 F/g。在电容去离子(CDI)脱盐实验中,MPJ-KO电极脱盐量达到16.20 mg/g。通过这项研究,不仅可以最大化废弃生物质的价值,还提供了其在CDI脱盐中的潜在应用。     

模板法制备超级电容器活性炭电极材料

以硅溶胶为模板剂,酚醛树脂为炭源,采用模板法制备了超级电容器活性炭电极材料。利用SEM和BET对实验制备的活性炭进行了分析和表征。以实验研制的活性炭为电极材料,通过循环伏安和恒流充放电测试对其电容性能进行了研究。结果表明:实验研制的活性炭的比表面积为1840m2/g,在7.5×10–3A/cm2的电流密度下,其比容达到290F/g。     

用于超电容器的高性能活性炭研究

运用化学活化法制备了超电容器用高比表面积活性炭。利用碘吸附、亚甲蓝吸附和BET测试,对样品的孔隙性进行了分析。以制备的活性炭为超电容器电极材料,利用循环伏安和恒流充放电测试其电容特性。结果表明,实验研制的活性炭的比表面积为173m2·g–1,平均孔径为2.36nm,绝大部分孔径都在5nm以内;在10–2A·cm–2的电流密度下活性炭的比容达180F·g–1,基于研制的活性炭的超电容器具有良好的功率特性。     

[Pmim][SCN]离子液体电解质的合成和性质研究

采用两步法合成了1-戊基-3-甲基咪唑硫氰酸盐([Pmim][SCN])新型离子液体电解质,测定了该电解质的物理化学性质。并用这种新型离子液体电解质与活性炭电极组装成模拟超级电容器,研究了所制超级电容器的电化学性能。结果表明:所制离子液体电导率较高,密度和表面张力都随温度升高而减小,模拟超级电容器的工作电压可达4.0 V,比电容可达421.05 F/cm3,充放电效率为96.3%,且该离子液体具有很好的与常见有机溶剂互溶的能力,具有成为超级电容器用电解质的应用潜力。