Preparation and electrochemical characterization of activated carbons by chemical-physical activation

A process was proposed based on the combination of chemical and physical activation for the production of activated carbons used as the electrode material for electric double layer capacitor (EDLC). By material characterization and electrochemical methods, the influences of the activitation process on the specific surface area, pore structure and electrochemical properties of the activated carbons were investigated. The results show that specific surface area, the mesopore volume, and the specific capacitance increase with the increase of the mass ratio of KOH to char (m(KOH)/m(char)) and the activation time, respectively. When m(KOH)/m(char) is 4.0, the specific surface area and the mesopore volume reach the maximum values, i.e. 1 960 m²/g and 0.308 4 cm³/g, and the specific capacitance is 120.7 F/g synchronously. Compared with the chemical activation, the activated carbons prepared by chemical-physical activation show a larger mesopore volume, a higher ratio of mesopore and a larger specific capacitance. Foundation item: Project(2007BAE12B01) supported by the National Key Technology Research and Development Program of China     

电沉积法制备CuInSe2薄膜的组成与形貌

采电沉积法制备了CuInSe2薄膜材料，研究了制备工艺条件对材料组成、结构与性能的影响。研究结果表明：最佳的沉积电位范围为-0．6～0．8V（vsSCE）；硒化退火是获得高质量CuInSe，薄膜的必要过程，硒化退火温度应控制在440～610℃范围内；在不同沉积电位和不同电解质浓度组成溶液中，通过电沉积并在500℃下硒化退火均可获得黄铜矿结构CuInSe2多晶薄膜；沉积电位的负移会使膜层中CuInSe2的相对含量增加，晶型完善，且杂相减少；随着电解质浓度的增加，电沉积CuInSe2退火后结晶程度变好，颗粒变得粗壮，致密性也有所改善；电沉积并硒化退火后薄膜中的铜铟摩尔比受沉积电位和电解质浓度影响较大，当沉积电位为-0．7和-0．8V时，铜铟摩尔比约为1较为理想，且铜铟摩尔比的变化与电解液中CuCl2和InCl3的摩尔比变化一致。     

超级电容器碳纳米管及其复合电极材料最新研究进展

超级电容器作为一种新型储能元件,具有比传统电容器高得多的能量密度和比电池大得多的功率密度以及超长的使用寿命等特点.碳纳米管由于具有良好的导电性和高比表面积而成为超级电容器的理想电极材料.综述了用作超级电容器电极材料的碳纳米管及其复合材料的结构、特性、电化学性能和基于该材料的超级电容器研究的新成果.     

沥青调制温度对活性炭材料结构及电容特性的影响

以煤焦油沥青为原料，在不同温度下调制得到碳质微晶结构的中间相沥青，采用化学活化法制得超级电容器用高比表面积活性炭。以制备的活性炭作电极材料组装模拟电容器，6mol／LKOH溶液为电解液，考察了中间相沥青的调制温度对活性炭结构和电容行为的影响。结果表明：随着调制温度的提高，活性炭比表面积先增加后减小，在450℃时达到最大值，为3250m^2／g；制备的活性炭孔径主要集中在14nin范围内：在350℃时，无定形结构的中间相沥青有利于扩孔，制得的活性炭具有较高的中孔含量：随着调制温度的继续提高，中孔含量下降：活性炭比电容量随着调制温度的提高先增大后减小，450℃时达到最大值，为215F／g。     

锂硫电池用气相生长碳纤维增强硫-多壁碳纳米管复合正极的影响(英文)

制备了锂硫电池用硫-多壁碳纳米管纳米复合材料,并分别采用气相生长碳纤维(VGCFs)和导电炭黑作为复合正极的导电添加剂,通过形貌表征(SEM)、恒流充放电测试和交流阻抗分析(EIS)研究VGCFs对硫-多壁碳纳米管复合正极的影响。结果表明:采用VGCFs作添加剂的硫-多壁碳纳米管复合电极具有三维网状结构,其首次放电比容量为1254 mA·h/g,40次循环后容量保持在716 mA·h/g。与采用导电炭黑为添加剂的电极相比,采用VGCFs为添加剂的电极具有更高的活性物质利用率和更好的循环稳定性。相互搭接的纤维状VGCFs可形成稳定的导电网络,抑制正极材料及残存放电产物的团聚堆积,维持电极的多孔性,从而改善电池的电化学性能。     

卷绕型超级电容器的电容特性

以高性能活性炭为电极材料,采用锂离子电池和铝电解电容器的制作工艺,制备出尺寸为Φ12 mm×20 mm的卷绕型超级电容器.通过BET比表面积、扫描电镜、激光粒度和振实密度对活性炭进行了分析;通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等方法,对超级电容器的充放电特性、功率特性、电容量、内阻、漏电流和循环寿命等进行了研究.活性炭的比表面积为1 770 m2/g,总孔容为0.831 6 ml/g,平均孔径为1.880 nm,平均粒径为5.19 μm,振实密度为0.41g/cm3.制备的超级电容器为2.5 V/6.0 F,直流内阻为150 mΩ,交流内阻为58 mΩ,功率特性和循环性能良好.     

Electrochemical performance of interfacially polymerized polyaniline nanofibres as electrode materials for non-aqueous redox supercapacitors

H⁺ doped polyaniline nanofibre (PH) was synthesized by interfacial polymerization and polyanilines doped with Li salt (PLI and PHLI) were prepared by immersing emeraldine base (EB) and H⁺ doped polyaniline in 1 mol/L LiPF₆/(EC-EMC-DMC), respectively. PH, PLI and PHLI were all characterized by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometry. With 1 mol/L LiPF₆/(EC-EMC-DMC) as electrolyte, PH, PHLI and PLI were used as the active materials of symmetric non-aqueous redox supercapacitors. PLI shows the highest initial specific capacitance of 120 F/g (47 F/g for PH and 66 F/g for PHLI) among three samples. After 500 cycles, the specific capacitance of PLI remains 75 F/g, indicating the good cycleability.     

聚能切割与套管聚能开窗技术的研究和应用

应用炸药的聚能效应和面对称装填切割原理,研究了串联切割器对油井套管的作用。本方法可作为地下盐层开采中套管的开窗及油气井侧钻开窗的一项新的技术途径。     

超级电容器氧化锰电极电容特性研究

利用高锰酸钾和硫酸锰溶液之间的化学共沉淀法制备出氧化锰作为超级电容器的活性电极材料。通过循环伏安法和恒流充放电法,研究了不同热处理温度获得的氧化锰电极,不同循环次数以及不同放电电流条件下,在1mol／LNa2SO4水溶液中的电容特性。结果表明,经低温处理的氧化锰在电位窗口为-0．2～ 0．8V(VSSCE)范围内,表现出典型的电容行为。其中经45℃和80℃处理的氧化锰在放电电流为7．32mA／cm^2条件下,比容量分别为147．97F／g和112．26F／g。80℃处理的氧化锰电极循环性能较好。     

金属氧化物超大容量电容器电极材料的研究进展

超大容量电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能元件,它比传统电容器具有更高的比电容和能量密度,比电池具有更高的功率密度,因而具有广阔的应用前景.简要介绍了超大容量电容器的储能机理、特点,综述了金属氧化物超大容量电容器电极材料的发展状况,以及改善氧化钌基电容器的方法和廉价材料(如氧化镍、氧化钴、氧化锰、氮化钼等)替代氧化钌电极的研究进展情况,展望了其发展趋势.