用碳气凝胶作电极材料制作双电层电容器

双电层电容器具有极大的电容量和优良的充放电性能，这种新型储能器件有着广泛的应用前景。用微结构可控的纳米多孔导电材料碳气胶作为电极制作的双电层电容器的比电容达２５Ｆ／ｇ，其内阻在１Ω以下，漏电流小于１ｍＡ。     

电化学电容器碳基电极材料研究进展

综述了应用于电化学电容器的各种新型碳材料（活性碳粉、碳气凝胶、碳纳米管）的制备方法、材料特性、电化学性能，提出了在选择电容器碳基电极时需要遵循的几项原则。     

碳气凝胶／H2SO4双电层电容器的特性

研究了碳气凝胶在Ｈ２ＳＯ４电解液中的电化学行为,结果表明碳气凝胶在Ｈ２ＳＯ４电解液中电化学性能稳定。用Ｈ２ＳＯ４电解液、碳气凝胶材料作电极制作双电层电容器,并用导电塑料将两个电容器串联使用,提高工作电压,用机械加压降低双电层电容器的内阻,测得的双电层电容器放电电容量约１７Ｅ,内阻力１．９５Ω,电压保持能力较好。     

绿色高效制备电化学性能优异的多孔石墨烯电极材料

电极材料的性能决定超级电容器的储能特性,因此研究优异电极材料的制备方法是提高其储能特性的重要前提。多孔石墨烯(Porous graphene)作为新型的碳材料具有比表面积大、电导率高等优点,是一种理想的双电层电容器电极材料。本工作制备的多孔石墨烯材料微孔和中孔都很发达,孔径分布更为合理,因此其比表面积相较于原始的石墨烯有了很大的提高。经检测该材料的比表面积为1 417.65 m²·g-1,并且能够提供较高的电化学双电层电容,经测试由该材料组装成的扣式超级电容具有31.7 F·g-1的比容量且具有优良的导电特性。此外,在电流密度1 A·g-1下循环10 000次后材料比电容保持率为78%。这些电化学测试结果表明本研究制备的多孔石墨烯在超级电容器的能量存储方面具有较好的应用前景。     

有机气凝胶和碳气凝胶的研究与应用

有机气凝胶与碳气凝胶是国际上近年来相继研制成功的新型纳米多孔性材料。介绍了有机气凝胶与碳气凝胶的制备过程、基本性质及应用前景。     

双电层电容器用中孔活性炭电极的电化学性能

选用中孔活性炭作为双电层电容器的电极材料，实验发现，中孔活性炭电化学性能优异，比表面积利用率高达93．5％，用水蒸气活化可以增加活性炭的比表面积，随着活化时间的延长，活性炭收率降低，活化2h收率仅为26．5％,同时比表面积从原来的760m^2/g增加到1480m^2/g，且主要在2nm附近孔结构分布强度增强，比电容随活化时间的延长而增加，但增速低于比表面积的增加幅度。     

硫酸为电解液的双电层电容器

凝胶电解质的离子电导率高，并具有一定的力学强度，受到挤压等破坏时，不会引起有机溶剂的泄漏。我们试图寻求既能保留硫酸水溶电导率高的特点又能防止硫酸泄漏和具有聚合物凝胶性质的电解质，并研究其用于双电层电容器的可行性及其对双电层电容器性能的影响。     

碳气凝胶在电化学领域中的应用研究进展

碳气凝胶是一种新型的非晶态纳米材料,具有比表面积高(600~1 100m2/g)、孔隙率高(80%~98%)和物理化学性能稳定等优点,特别适合作为催化剂及其载体。并且碳气凝胶具有极低的热导率和良好的导电性能,这使得碳气凝胶在耐高温材料和电化学领域中表现出极大的应用前景。近年来,碳气凝胶作为电化学能源材料得到了蓬勃的发展。本文针对现状主要介绍了碳气凝胶的制备工艺,并全面综述了碳气凝胶在燃料电池、锂离子电池和电化学超级电容器等电化学领域中的主要应用研究进展。     

碳气凝胶的制备及其电除盐性能的研究

在常压条件下通过溶胶-凝胶法和碳化、活化工艺制备碳气凝胶材料.用SEM和BET比表面积测量等手段对材料的表面形貌和微观结构进行分析表征,通过循环伏安法对材料的电化学性能进行研究.联系材料的微观结构和电化学性能,对碳气凝胶的电除盐过程和除盐机理进行了研究和分析,发现碳气凝胶是一种具有很大应用潜力的多孔电极吸附材料.     

超级电容器电极用N-掺杂多孔碳材料的研究进展

多孔碳材料作为双电层电容器的主要电极材料,已成功应用于商业化超级电容器。但作为电极材料,纯碳材料表面疏水、内阻较大、电容较低等缺点使其进一步发展受到制约。近年来,随着超级电容器的迅速发展,氮掺杂多孔碳材料作为其电极材料引起研究人员的广泛关注,并采用不同的制备方法成功合成了一系列结构不同、性能优异的氮掺杂碳材料。基于超级电容器氮掺杂多孔碳电极材料的最新研究进展,首先介绍了氮在碳材料中的基本存在形式及对碳电极材料性能的影响,然后重点评述了氮掺杂碳电极材料的制备,最后总结了超级电容器氮掺杂碳材料的发展趋势。     

酚醛基碳气凝胶的常压制备及电化学应用

本研究利用线性酚醛树脂体系,以溶胶-凝胶法在常压条件下制得有机气凝胶,并进一步碳化制备出碳气凝胶.研究发现,该碳气凝胶经过KOH活化后,具有微/介/大孔的分级孔结构,且比表面高达2091.87 m2·g-1.对材料进行电化学性能研究发现,其在1 A·g-1电流密度下,比电容为282.3 F·g-1.在600 W·kg-...     

电化学电容器电极材料的研究进展

介绍了电化学电容器的工作原理,着重阐述了纳米多孔碳材料的电荷存储机制,指出碳材料的比容量与其比表面积并非线性相关,碳材料比表面积的实际利用率取决于碳孔径大小和电解质溶液离子粒径的关联度。综述了电化学电容器各类电极材料的研究进展,如多孔碳、碳纳米管、石墨烯、过渡金属氧化物以及导电聚合物,并展望了电化学电容器的应用前景。     

超级电容器电极材料研究进展

介绍了碳材料、过渡金属氧化物材料、导电聚合物及复合材料的研究现状以及各类材料的储能机理和作为超级电容器材料的基本要求,提出了未来超级电容器材料的研究方向。     

碳气凝胶薄膜制备研究进展

简介了碳气凝胶材料的物理化学性质,阐述了碳气凝胶及其薄膜的潜在应用,综述了碳气凝胶薄膜的制备现状.联系结构特征,分析了影响碳气凝胶膜化制备的主要因素.对比无机气凝胶薄膜,提出了新的可能的制备方法.     

碳气凝胶/四氧化三钴复合材料的制备及电化学性能

采用电化学沉积法,以碳气凝胶(CA)为基底沉积氢氧化钴(Co(OH)2),并热处理制备碳气凝胶/四氧化三钴(CA/Co3O4)复合电极材料。采用XRD,SEM对样品的结构和微观形貌进行表征。采用循环伏安,恒电流充放电测试,交流阻抗测试对样品的电化学性能进行了表征和测试。研究结果表明,采用电化学沉积法制备的CA/Co3O4复合电极材料,在电流密度0.5和5 A/g时,其质量比容量分别为1 020和646 F/g。可见Co3O4的复合,能够很大程度的提升电化学性能。     

酒糟纤维素碳气凝胶的制备及在超级电容器中的 应用

电极材料是决定超级电容器性能的主要因素,因此,合成具备特定形貌、组成以及性能优异的电极材料是构建高性能超级电容器的关键。从酒糟中提取植物纤维素,再通过冷冻干燥和热碳化处理,制备具有乱层石墨结构的纤维素碳气凝胶功能材料,并将其应用于超级电容器。研究结果表明,最优碳化温度700 ℃下制备的纤维素碳气凝胶作为电极材料,在浓度为6 mol/L的 KOH溶液和1 A/g的电流密度下,其比电容为183.5 F/g;而且该电极材料在20 A/g高电流密度下,仍保持90.0 F/g的比电容,展现出优异的倍率性能。交流阻抗拟合结果表明,CA-700组装的超级电容器界面传质电阻和扩散电阻分别为0.2829 Ω和5.7210 Ω;CA-700展现出较低的传质、扩散阻力和优异的电化学储能特性。     

碳气凝胶的电学性能和嵌锂机理研究

以间苯二酚和甲醛为前驱体,通过溶胶-凝胶法,经1050℃高温碳化制备碳气凝胶材料.用XRD、SEM对材料的微观结构进行分析表征,通过恒流充放电,循环伏安法对材料的电学性能进行研究.联系材料的微观结构和电学性能,对锂离子在碳气凝胶中的镶嵌过程和机理进行分析,发现微孔和高电位充放电平台有很大关系.     

高性能活性炭电极材料在双电层电容器中的应用

以椰壳为原料，ZnCl2为活化剂，用同步物理-化学活化法制备活性炭。所得的炭样品用氮吸附法表征，并根据77K时的吸附-脱附等温线计算了它们的比表面和孔结构参数。用恒流充放电和循环伏安法研究了由活性炭电极与KOH电解质构成的双电层电容器的性能。结果显示，在5mA时放电，活性炭比电容最高达到360F／g：在大电流50mA时，比容量仍超过200F／g。同时分析研究了炭材料比表面积和孔径对电化学性能的影响，发现比表面积与比电容关联性不明显；而孔径大小对炭材料的比电容影响很大。在小电流放电时，中孔炭表面对比电容的贡献明显大于微孔炭表面；随着放电电流的增加，由中孔炭表面构成的双电层电容下降显著，而微孔炭表面的双电层电容下降幅度较小。在大电流放电时，孔径在1．5nm-2nm的较大微孔对储存电能起主要作用。     

超级电容器电极材料研究进展

作为一种介于电池和传统电容器之间的新型储能装置,超级电容器在性能方面很大程度上缩小了两者之间的差距。总结了适用于超级电容器的各种电极材料,按照储能机理的差异对其进行分类,总结了不同类型超级电容器的最新研究成果,并举例说明了不同类型超级电容器的优缺点。