沥青基多孔炭材料的制备及应用新进展

沥青基多孔炭材料是一类具有广泛用途的新型炭材料，多年来一直是炭材料制备领域研究的热点之一。本文对沥青基多孔炭材料，包括沥青基活性炭材料（沥青基活性炭、沥青基活性炭纤维和沥青基炭分子筛等）和沥青基炭泡沫体的制备方法及其应用进展进行了较为详细地介绍。     

超级电容器用生物质衍生多孔炭材料研究进展

能源消费增加促使绿色能源开发成为趋势,同时推动能源存储系统快速发展,超级电容器以高功率密度和长循环寿命的优势得到广泛关注,其中电容炭材料逐渐成为研究热点。用来源广泛、有可再生性、价格低廉、绿色环保的生物质制备超级电容器用多孔炭材料,在开发绿色能源的同时解决了能源存储问题。多孔炭材料结构调控与性能完善是提高超级电容器性能的重要途径之一。综述了生物质衍生多孔炭材料及其在超级电容器领域的应用,按原料来源(植物、动物和微生物)及材料维度(0D、1D、2D和3D)的分类体系,多孔炭材料制备方法及技术现状。将多孔炭的制备分为炭化和活化,简述了炭化与活化机理、活化方式选择和常见活化剂特性,但生物质衍生多孔炭材料制备过程中影响因素多,且性能不及传统煤基碳材料,需进行多方面设计优化,包括选择生物质前驱体、合理使用炭化技术、调控活化过程各影响因素和选择改性过程中掺杂物等。基于在超级电容器领域的应用需求,重点探讨生物质多孔炭材料优化方式,包括孔结构调控、表面元素掺杂及与石墨烯复合形成新型炭材料等。梳理多孔炭材料用于超级电容器中时的难题与重点,通过寻找多孔炭材料在高比表面积、均匀孔隙分布和高导电性3方面的最优...     

偏氯乙烯聚合物基多孔炭的制备及应用研究进展

叙述了以偏氯乙烯聚合物为碳源,通过高温直接炭化制备微孔为主的多孔炭,及炭化、催化活化和模板法制备中孔-微孔复合多孔炭的研究进展,归纳了影响2种新型多孔炭制备过程中炭材料孔隙的主要因素.介绍了偏氯乙烯聚合物基微孔和中孔-微孔复合多孔炭材料在超级电容器电极、催化剂负载和吸附分离等方面的应用.认为偏氯乙烯聚合物基多孔炭属新型...     

酚醛泡沫NaOH化学活化制备超级电容器用活性炭

以酚醛泡沫碎屑为原料,采用NaOH活化法制备比表面积为1750m2·g-1的高比表面积活性炭,采用该材料作为电极材料,组装成超级电容器,并对它进行了恒电流充放电实验、循环伏安实验和交流阻抗等实验,结果表明,在炭化温度为800℃,碱炭比为2,活化温度为700℃时,制备的活性炭作电极材料组装的电容器的比容量达266.1F/g,具有良好的充放电性能和循环性能.     

椰壳基超级电容活性炭的制备及其电化学性能研究

以椰壳炭化料为原料,KOH为活化剂,在不同工艺条件下制备了超级电容器用活性炭电极材料。考察了碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭孔隙结构及其用作电极材料的比电容的影响。结果表明,在KOH与椰壳炭化料质量比为4:1,活化温度800℃,活化时间60 min的条件下,可制得比表面积2891 m²/g,总孔容积1.488 cm³/g,中孔率73.6%,比电容达235 F/g的优质活性炭电极材料。     

石墨烯改性聚丙烯腈基多孔炭用于高倍率性能超级电容器（英文）

作为一种富氮碳源,聚丙烯腈历来被作为生产炭材料的重要原料。但是聚丙烯腈直接炭化会导致其烧结不利于后续深度活化。通过干法球磨石墨烯和聚丙烯腈复合原料,结合稳定化和KOH活化,制备了杂化多孔炭,并系统研究了石墨烯和聚丙烯腈配比及后活化处理对杂化多孔炭性能的影响。结果表明：石墨烯的存在有利于高能球磨过程中热量地快速扩散,有效避免了聚丙烯腈的烧结;而聚丙烯腈进一步抑制了石墨烯片层的团聚,使石墨烯/聚丙烯腈复合前驱体呈现蓬松的粉体结构,利于碱的深度活化。同时,石墨烯在多孔炭结构中形成的三维柔性导电网络便于电荷地快速转移。由于其发达的孔、大的比表面积、优异的导电性以及氮/氧杂原子诱导的赝电容,所制备的杂化多孔炭用作超级电容器电极材料时,在水系和有机系电解液中均表现出了优异的电化学性能。尤其是,优化的HPC-4复合炭材料用作超级电容器的电极时,在1 mol/L四乙基四氟硼酸铵有机电解液中,当功率密度为337.5 W/kg时,能量密度可达30.38 W?h/kg。该工作为面向高功率兼高能量超级电容器电极材料的开发提供了一种简易且高效的制备策略。     

核桃壳制备活性炭的电化学性能研究

活性炭商业应用于超级电容器,由于其高比表面积,良好的热性能和导电性,良好的抗腐蚀性,稳定性高,成本低,因此在这个领域活性炭的研究作为电极材料一直是热门话题。以核桃壳为原料,采用ZnCl2活化法制备活性炭（AC）,用氮气吸附法对活性炭的孔结构和表面官能团进行了分析。以活性炭为电极材料制备炭电极,利用恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学测试方法研究其电化学性能及其与活性炭材料结构的关系。     

N/S共掺杂多孔炭材料的制备及在超级电容器中的应用北大核心

以蚕丝氨基酸为炭前驱体和杂原子源,经过KOH活化制备了一系列多孔炭材料,经过扫描电镜和X射线衍射等方法对炭材料进行了结构表征;将其作为超级电容器电极材料,并对其电化学性能进行测试。结果表明,经过活化后的炭材料具有无定形结构;在最佳条件下制备的炭材料SA-3具有较高的比电容,在电流密度1 A·g^(-1)时比电容高达230 F·g^(-1),经过5 000次充放电循环测试后电容仍能保持99%以上,交流阻抗结果显示炭材料具有较小的内阻,意味着在超级电容器中的应用具有良好的电荷存储潜力。     

煤基多孔炭材料的制备及其处理焦化废水的研究

以无烟煤为原料制备煤基多孔炭材料。考察了炭化温度及CO2流量对炭材料性能的影响,比较了粉末状和柱状炭材料对焦化废水中COD的去除效果。实验结果表明:当炭化温度为600℃,CO2流量为0.4L/min时,多孔炭材料的比表面积最大,为838.51m2/g。粉末状多孔炭材料处理焦化废水的效果更好,COD的去除率可达到72%。     

文摘

正磷酸法活性炭作为离子液体超级电容器电极材料的研究[刊,中]/张秋红,左宋林,卫歆雨,等//新型炭材料,2018,33(1):61-70为了研究工业化上广泛应用的磷酸活化法所制备的活性炭在离子液体基超级电容器领域的应用潜力,本文采用磷酸作为活化剂,杉木屑作为原料,制备活性炭电极材料。采用N_2吸附/脱附等温线、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等     

超级电容器用活性炭电极材料研究进展

综述了超级电容器及其最常用的电极材料-活性炭材料。介绍了活性炭电极超级电容器的工作原理,总结了物理活化、化学活化以及物理-化学联合活化等制备活性炭电极材料的方法,并指出了各种方法的优点及存在的问题。重点阐述了活性炭材料的比表面积、孔径分布及表面官能团等影响因素对超级电容器电化学性能的影响,最后对活性炭电极材料的未来发展方向进行了展望。     

电纺聚丙烯腈基碳纳米纤维在超级电容器中的应用

静电纺丝法制备聚丙烯腈（PAN）基纳米纤维具有较大的比表面积、较高的机械强度、优异的纳米结构及良好的化学稳定性。以PAN纳米纤维为基础,进行多方位设计与合成的电极材料在超级电容器中表现出优异的电化学性能,具有广阔的应用前景。本文根据电极材料分类,主要综述了近年来PAN基多孔结构电极材料、杂原子掺杂电极材料以及与碳系材料、导电聚合物、金属氧化物复合等电极材料的研究进展;讨论了电极材料的结构特征、制备方法及其提高电化学性能的原理;最后指出了上述研究中存在的问题,并对未来PAN基电极材料在超级电容器的发展前景进行了展望。     

模板法制备木质素基中孔炭材料研究进展

木质素是3种木质纤维类可再生生物质资源之一,同时是自然界中含量最丰富的芳香类天然高分子聚合物,其含碳量超过50%,是制备炭材料的理想前驱体。中孔炭材料具有比表面积高、孔径大等特点,在医学器件、催化、超级电容器等方面有着广泛的应用,模板法是制备中孔炭材料的常用方法。主要介绍以木质素为碳前驱体通过硬模板法、软模板法以及双模板法制备中孔炭材料并调控孔结构,重点介绍了制备最新进展。     

溶胶-凝胶法制备中孔炭材料的研究进展

中孔炭材料在催化剂载体、分离材料、吸附剂和电极材料等方面具有潜在的应用前景。溶胶-凝胶法通过控制炭前驱体聚合物和模板物质分子网络结构同时生成，可以在一定程度上控制炭材料的最终结构，是制备中孔炭材料的新颖有效方法之一。本文综合有关文献，对溶胶-凝胶法制备中孔炭材料做了简要的综述。     

活性炭基超级电容器电极的制备及性能研究

以神华宁煤集团优质太西煤为原料,经物理化学法在800~850℃条件下活化处理,制备出超级电容器用煤基活性炭,并对改性前后活性炭的孔结构和形态进行表征。通过循环伏安、恒流充放电等测试手段,对该样品作为超级电容器电极材料而制备的电容器特性及其比电容进行研究。结果表明,以本实验所得太西煤基活性炭为原料制备的超级电容器电极抗化学腐蚀性能强、热膨胀系数较小、密度低,且具有优良的导热和大电流导电性能。     

基于预沥青烯的有序结构中孔炭及其电化学性能

以预沥青烯为碳源、SBA-15为模板,采用模板法合成了结构有序的中孔炭材料。用XRD、TEM、N₂吸附和电化学工作站等对中孔炭的微观结构及电化学性能进行了研究。结果表明,以预沥青烯为碳源合成的炭材料具有高度有序的二维六方孔道和一定的石墨化程度,它反转复制了模板SBA-15的结构。中孔炭的比表面积为542 m²·g^-1,孔容为0.479 cm³·g^-1,孔径呈单峰分布,集中在3.5 nm左右。这种预沥青烯基中孔炭作为电化学电容器电极材料,显示出良好的性能,在1 mA的电流强度下其单电极质量比电容高达310 F·g^-1。     

沥青的化学交联预处理对氮掺杂多孔炭结构及性能的影响

以煤液化沥青为碳源,三聚氰胺为氮源,煤液化沥青经化学交联预处理后与三聚氰胺混合,得到的混合物经炭化和CO2活化制备了氮掺杂多孔炭.用元素分析、扫描电镜、透射电镜、物理吸附和电化学工作站等对多孔炭的组成、微观结构及电化学性能进行了表征.通过不同工艺过程的对比实验,研究了化学交联处理对掺氮材料表面性质及其孔结构的作用.结果...     

溶胶-凝胶法制备超级电容器纳米电极材料的研究进展

溶胶-凝胶法是一种常用的制备超级电容器纳米电极材料的方法。利用溶胶-凝胶法制备超级电容器纳米电极材料将为获得具有优异电化学性能的材料提供了重要的方法和基础。本文介绍了电容器的制备方法及优缺点,通过分析溶胶-凝胶法制备超级电容器纳米电极材料的工艺参数、影响因素与优化策略,通过探讨溶胶-凝胶法的发展历程和相关研究成果,希望可以为今后超级电容器纳米电极材料的研究提供参考。     

胶晶模板法制备有序大孔炭材料研究进展

三维有序大孔炭材料（3DOCM）在光子晶体、催化剂载体、生物传感器和电极材料等方面具有潜在的应用前景，SiO2胶晶模板法是制备有序大孔炭材料的有效方法。制备步骤主要包括SiO2模板的组装、炭前驱填充及模板去除。本文综合所查文献，对有序大孔炭材料的制备及应用做了简要介绍。     

炭电极超级电容器进展动态

论述了近年来炭电极材料的超级电容器的工作机理和优点,汇总了不同方法制备的炭电极材料对超级电热器电容量和放电速度的影响,对目前所使用的活性炭粉、活性炭纤维、碳纳米管、纳米碳纤维等炭电极材料进行比较,并讨论所存在的一些问题及对未来进行展望。