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。     

超级电容器用煤基活性炭研究

为了研究煤基活性炭电极对超级电容器性能的影响规律,根据超级电容器的工作原理,阐述了比表面积、孔径分布、表面官能团、石墨化程度、灰分及粒度对电化学性能的影响。研究表明适宜的中孔比例和粒度有利于电解液的扩散;含氧和含氮官能团可以改善电极的表面润湿性;无定型炭结构孔隙更发达,更适合作为活性炭材料;降低灰分可以提高电极的充放电特性和倍率特性。     

生物质在超级电容器活性炭材料中的研究进展

综述了目前国内外利用,植物类生物质、动物类生物质和其他类生物质制备活性炭材料的研究进展及存在问题,展望了生物质制备活性炭材料的未来发展方向。     

煤基活性炭超级电容器的原料优化及工艺探讨

为制备煤基活性炭超级电容器,选褐煤、焦煤、无烟煤三种典型煤种为原料,以盐(KCl)、碱(KHCO3)、酸(H3PO4)为活化剂,探索煤种和活化剂的优化组合.通过电性能测试结果表明:KHCO3制备活性炭超级电容器性能最好;在KHCO3作为活化剂,褐煤、焦煤、无烟煤作原料条件下,褐煤制备的活性炭超级电容器性能最优,随活化温度的升高其比表面积先增大后减小,550 ℃时活性炭制备超级电容器性能最佳,比表面积最高达360 m2/g,比电容量和充放电效率最高分别为73 F/g和62.3%,经过10次循环后,容量保持率最高为70%.     

活性炭用于制作超级电容器电极材料概述

生物质活性炭材料目前尚缺乏科学的处理利用方式。在化工科学界,因其化工产品多孔活性炭具有高比表面积,表面特殊结构、可控孔隙结构与稳定的物理化学性质和优良的导电性而备受关注,且来源广泛、价格低、环境友好,目前已在超级电容器储能材料方面大有作为。简述了生物质活性炭在超级电容储能材料方面的应用,介绍了双电层超容器的基本概念,从活性炭的制备到改良用于储能材料。通过分析总结,明确了活性炭作为新型能源材料的未来发展方向,引发读者对超级电容器未来发展方向的思考。     

用过期切片面包制备环保超级电容器活性炭电极材料

考虑到世界上每天产生大量的过期面包等过期食品,以过期切片面包为原材料,经碳化、1 mol·L^-1 KOH活化并用稀盐酸中和及去离子水和乙醇洗涤后,制备了过期切片面包活性炭(EBAC)。对过期切片面包活性炭的表面形貌、物相结构、表面官能团、比表面积和孔径分布分别通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮气吸脱附(BET)进行了表征。在以3 mol·L^-1 KOH为电解液的三电极体系中,进行了活性炭电极材料的电化学性能测试。充放电曲线显示,在0.5 A·g^-1电流密度下,电极材料比电容达到352 F·g^-1;在5 A·g^-1的电流密度下循环1000次后,比电容保持在99.87%,展示出良好的循环稳定性。交流阻抗测试得到的Nyquist图和Bode图则近一步说明了过期切片面包活性炭具有良好的超级电容器性能。     

超级电容器活性炭电极材料制备方法的研究综述

超级电容器作为绿色高效的储能装置,其电化学性能受电极材料决定,活性炭是目前应用最广泛、技术最成熟的电极材料。活性炭的制备方法影响其物性特征,从而影响其电化学特性。本文在简介不同活性炭制备方法的基础上,选取最具代表性的前驱体进行进一步分析,结合各种方法制备而得的活性炭参数,总结出碳材料物化特性与电容器性能之间的关系,明确电化学性能影响机制。此外,还总结了不同工艺的优缺点,为接下来优化制备工艺指明方向。     

微波法制备煤基超级电容器用活性炭

以微波为热源，优质无烟煤为原料，KOH为活化荆制备超级电容器用高比表面积活性炭电极材料。研究结果表明：KOH与无烟煤按3：1的质量比混合，微波辐射7分钟时，制备的活性炭单电极比电容量达301F／g。讨论了微波辐射时问，活化剂与无烟煤质量比对活性炭比电容的影响。考察了以该活性炭为电极材料的超级电容器的充放电性能。     

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。     

超级电容器用炭基电极材料的研究进展

介绍了超级电容器的炭基电极材料：活性炭、活性炭纤维、炭气凝胶、碳纳米管和模板炭,总结了其最新研究进展。目前,研究较多的是活性炭、碳纳米管和模板炭。炭材料的孔结构、内阻和电解液的种类等都是影响超级电容器性能的关键因素,超级电容器要实现大规模应用还需解决许多问题。     

超级电容器炭基电极材料研究进展

电极是超级电容器的关键部件，电极材料的性能对电容器的电容特性起着关键作用。本文综述了超级电容器的各种炭基电极材料的研究现状以及其发展趋势，通过对各种炭材料的改性和炭材料复合能有效的提高电容器的电容特性。     

超级电容器用活性炭电极的制备及其电极性能研究

在活化温度为800℃、活化时间为2h、碱/碳比为4：1条件下制备的活性炭最适宜于作超级电容器电极材料,其BET比表面积为2 663m~2/g,孔径集中分布在3～40nm的中孔范围内,在3M KOH电解液中的内阻为3．79Ω·cm,比电容为269F/g。     

超级电容器电极材料研究进展

化石燃料的枯竭、环境污染以及清洁能源输出不连续性和不稳定性是目前社会电力发展需求中的主要问题,在各种电化学储能技术中,超级电容器因具有充放电速度快、使用寿命长、功率密度大而被广泛研究。在众多影响超级电容器的因素中,电极材料对其整体性能起到决定性作用。综述了超级电容器用电极材料,如碳基材料、导电聚合物、金属氧化物和氢氧化物、金属硫化物的储能机理及其研究进展。最后,对目前电极材料研究所面临的挑战及未来发展方向进行了展望。     

MnO2基超级电容器电极材料

超级电容器作为一种新型的储能装置,具有长寿命、高功率等特点,在诸多领域内有广泛的应用前景。在影响超级电容器性能的所有因素中,电极材料的性能起着决定性的作用。二氧化锰(MnO₂)具有原料易得,价格低廉,来源广泛,环境友好等优点。综述了MnO₂超级电容器电极材料的储能机理,纳米MnO₂的微观结构与电化学特性之间的关系,并从纳米MnO₂的制备及其综合改性角度,综述其合成、掺杂改性、复合方法在MnO₂基电极材料的新进展,指出了MnO₂基超级电容器电极材料的主要研究方向。     

核桃壳基活性炭的制备及其在超级电容器中的应用

以核桃壳为原料,在不同活化时间下用水蒸气活化法制备了3种具有不同比表面积的活性炭。利用SEM、FT-IR、XRD和康塔吸附仪探究活化时间对材料的表面形貌、物相结构和孔径分布的影响。并通过恒电流充放电法、循环伏安法等测试其电化学性能。3个样品均表现出优异的大倍率性能(最大电流密度为20. 0 A/g)。结果表明,随着活化时间增加,样品的比表面积增大,比电容增大,但稳定性下降。活化时间为120 min时活性炭样品比表面积为1 644 m²/g,孔径分布合理;在有机电解液体系中最大比电容为83. 8 F/g,最大能量密度为18. 2 Wh/kg,该样品具有良好的稳定性和可逆性,最适合长期应用。     

纳米结构硫化钴作为超级电容器电极材料的研究进展

纳米结构硫化物因其独特的物理和化学性质,在超级电容器应用中展现出优良的电化学性能。本文以硫化钴多样的纳米形貌、与石墨烯的复合材料以及在导电基底上的直接生长为主线,综述了近年来国内外关于超级电容器以硫化钴作为电极材料的研究进展。归纳总结了硫化钴纳米结构的制备方法及其提高电化学性能的原理。与石墨烯的复合以及在导电基底上的直接生长则有利于结构稳定和电子传输,进而提高了倍率性能和循环稳定性。最后指出,硫化钴纳米中空结构的设计、修饰,与石墨烯的复合方式,对导电基底的预处理方式和开发纳米结构导电基底以及为商业化设计简单高效、价格低廉的大规模生产路线,将是未来研究的重点。     

木质素基材料在混合型超级电容器电极材料中的研究进展

木质素是一种多酚聚合物,具有丰富的芳香类官能团和含氧官能团,且在碳化后形成的多孔碳材料易于转化为石墨化碳层,从而形成局部高导电区域,是制备超级电容器的优质前体,故将木质素用于混合型超级电容器逐渐成为研究热点之一。本文综述了近年来木质素碳材料在混合型超级电容器电极材料中的应用,重点分析了木质素在其中的作用,将其总结为3类进行介绍,包括木质素/多孔炭（石墨烯、碳纳米管）型、木质素/金属化合物（金属氧化物、硫化物、氢氧化物）型和木质素/导电聚合物（聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩）型。此外,还介绍了木质素基混合型超级电容器在柔性超级电容器中的应用。最后,总结了木质素基材料应用在混合超级电容器中的优势和挑战。     

超级电容器金属氧化物电极材料的研究进展

超级电容器具有功率高,使用寿命长,无污染等优点,具有广阔的应用前景和巨大的经济价值。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素,因而备受关注。主要论述了应用于超级电容器的多种金属氧化物电极材料的研究进展。