含铜活性炭电极材料的制备及电化学性能研究

以烟煤为原料,采用金属催化法制备了具有较大中孔率的含铜活性炭电极材料,测定、比较了氧化铜、普通活性炭和含铜活性炭为原料所制备电极的循环伏安、定电流充放电、交流阻抗等电化学性能,探讨了含铜活性炭电极的电容产生机理.结果表明,活性炭电极中含有适量的铜可与活性炭产生协同效应,表现出较好的功率特性、容量特性和较小的阻抗;添加硝酸铜20%（以铜计）的活性炭具有大电流放电的特性;添加硝酸铜40%（以铜计）的活性炭比容量可达92.5F/g,是无铜活性炭比电容量的2.35倍.     

电极用金属活性炭的催化制备与表征

采用催化活化法制备了含有不同种类和数量金属的金属活性炭,利用氮气吸附、扫描电子显微镜、定电流充放电等方法表征了金属活性炭的结构、形貌和电化学性能,并考察了金属种类和数量对活化烧失率以及活性炭形貌、孔结构、吸附性能和电容量的影响．结果表明,金属催化活化法有利于活性炭孔隙率的提高,在1．8nm以下的微孔和3．4～4．2nm范围的中孔数量增加幅度最为明显,但对孔径分布影响不大;金属活性炭的中孔以墨水瓶状孔隙为主,不利于对较大分子吸附质的吸附,但金属活性炭具有提供双电层电容和准电容的双层功效,是制作超级电容器电极的适宜材料．     

煤基活性炭孔径分布的调控

提出并研究了一种煤基活性炭孔径分布的调控方法及调控机理.将煤样与不同质量的KOH混合后炭化,分别对炭化料进行酸洗,以控制其中的钾含量,然后对酸洗料进行蒸汽活化,制成活性炭.通过对所制活性炭进行氮气吸附实验、扫描电镜及能谱分析和吸附能力表征实验后发现:改变KOH加入量和采用质量浓度为5%的盐酸对炭化料进行酸洗,能够改变炭化料中的钾含量;随着KOH含量的提高,活性炭的口发附能力逐渐增强,平均孔径从2.379 nm逐渐增大到2.636nm,同时孔径分布由以微孔为主逐渐向以中孔为主转移,其中孔含量由30.9%提高到46.1%.