煤基双电层电容器电极材料研究现状

电极材料结构对其电化学性能影响较大,具备合适的孔隙结构以及比表面积是双电层电容器电极电化学性能优异的前提。增加其某些表面官能团可以提升电极对电解液的浸润性,提升其的电化学性能。灰分的脱除对于改善其电化学性能具有显著作用。高石墨化程度的电极材料可以降低双电层电容器的内阻,提升双电层电容器的功率密度;无定型碳材料则具备比表面积高、孔隙发达等优势,因此电极材料石墨化程度对其电化学性能的影响机制尚无定论。     

含磷活性炭作为双电层电容器电极材料的电化学性能

随着我国科学技术不断发展,元素分析、应用能力得以有效提高,对活性炭孔隙结构、表面化学性质、元素含量有更加深入的了解,为充分应用活性炭元素特性奠定基础。本文通过对含磷活性炭作为双电层电容器电极材料的电化学性能进行分析,以期为充分发挥含磷活性炭能效提供依据。     

高比表面活活性炭电级的电化学性能研究

选用比表面积为2590m^2/g的石油焦基活性炭作为双电层电容器的炭电极材料,用直流恒流循环实验考察双电层电容器在不同允放电条件下的电化学性能。实验发现,活性炭电极具有良好的循环充放电性能,充放电效率高达97％,远高于普通电池。不同充放电电流有不同的充放电容量,恒流1mA充放电容量大于2mA和5mA时的充放电容量。活性炭的比电容为60F／g,且电化学性能稳定,有良好的应用前景。     

活性炭电极材料前处理对KOH电解液体系双电层电容器电化学性能的影响

制备了沥青焦基活性炭,将活性炭分别经水洗、酸洗纯化处理以及气流粉碎处理得超细粉末。将处理后的活性炭作为双电层电容器用电极材料,在3mol/LKOH电解液体系中组装成电容器。采用直流充放电、交流阻抗等表征手段,对比评价了各种活性炭前处理方法对电容器电化学性能的影响。结果表明,酸洗后活性炭的比电容增加,气流粉碎后活性炭的高功率充放电性能改善,以酸洗气流粉碎后活性炭为电极的电容器具有良好的能量及功率性能。     

双电层电容器用沥青焦基活性炭的制备工艺条件对其孔结构及电化学性能的影响

以沥青焦为原料，KOH为活化剂在不同的工艺条件下制备了双层电容器用活性炭电极材料。分别考察了活化剂用量、活化时间、以及加入Cu、Ni催化活化等工艺条件对活性炭孔结构及作为双电层电容器电极的电化学性能的影响。结果表明：在实验范围内增加KOH用量及活化时间，活性炭的比表面积和比电容增加，比电容最高达到247F／g。添加Cu、Ni催化活化后活性炭的比表面积及比电容增加，高功率放电性能明显改善。     

双电层电容器用多孔炭材料的研究与开发

阐述了双电层电容器的工作原理，探讨了多孔炭材料的比表面积、孔径分布、表面官能团、表面石墨微晶取向、体积密度和电导率以及电化学稳定性等微孔结构与物理化学性质对其电容特性的影响，介绍了近年来用作双电层电容器电极的几种新型多孔炭材料的研究进展。     

双电层电容器用多孔炭材料的研究与开发

本文阐述了双电层电容器的工作原理，探讨了多孔炭材料的比表面积、孔径分布、表面官能团、表面石墨微晶取向、体积密度和电导率以及电化学稳定性等微孔结构与物理化学性质对其电容特性的影响，介绍了近年来用作双电层电容器电极的几种新型多孔炭材料的研究进展。     

木炭基活性炭双电层电容器的电化学性能研究

以市售木炭为原材料,采用ZnCl2-CO2联用物理化学活化法制备成活性炭材料,以此活性炭为炭电极材料,6 mol.L-1KOH为电解液,组装成硬币形双电层电容器。用恒流充放电、循环伏安等电化学方法研究实验电容器的电化学性能。结果表明,活化效果显著,能将没有电容特性的普通木炭活化成性能良好的双电层电容器电极材料,适于大电流放电,80 mA放电时质量比电容达161 F.g-1,等效串联内阻为0.4Ω,充放电效率达98%,漏电流为255μA,能量密度达5.6 W.h.Kg-1。     

黑液木质素制备活性炭及其电化学性能研究

以造纸黑液中提取的木质素为原料,采用碳化-活化法制备活性炭并作为双电层电容器电极材料研究其电化学性能。考察了碳化温度与活化温度对活性炭电化学性能的影响,分析了其比表面积、孔径分布与比电容之间的关系。结果表明,以KOH为活化剂,活化剂与焦的质量比为1∶1、活化时间为1 h、碳化温度为600℃,活化温度为700℃制备的活性炭比电容达到最大,为158 F/g,其比表面积为948 m~2/g。经对比发现,在KOH水系电解液体系下,1~2 nm的微孔孔径分布情况对比电容值具有较显著的影响。此外,恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学测试显示所制备的活性炭电极具有较好的双电层电容器性能。     

孔隙发达竹质活性炭的制备及其电化学性能

以毛竹废料为原料采用磷酸活化法制备了孔隙发达的活性炭,根据77 K氮气吸附等温线对其结构性质进行了表征.以具有最高比表面积的活性炭为电极材料组装双电层电容器,测试了其充放电性质和循环伏安特性.实验结果表明:在实验考察范围内,活化所得产品具有较高比表面积(1485～2127 m2/g)并含有大量中孔,中孔体积为0.43～0.67 cm3/g,活性炭总孔容最高达1.53 cm3/g.以活性炭为电极材料的双电层电容器具有良好的充放电性能和功率特性,电极比电容达197 F/g.