铂炭催化脱除超级电容器用多孔炭含氧官能团 |
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作者姓名: | 韦江海 尹立坤 毕然 韩宇 杨婷 张亚楠 陈明鸣 |
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作者单位: | 1. 天津大学化工学院, 天津 300350;2. 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院综合能源技术研究中心, 北京 100038 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(22078228)。 |
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摘 要: | 开发可耐受高于2.7 V电压的多孔炭电极材料是双电层超级电容器(EDLCs)实现高能量密度的重要途径之一。以粒径小于10 nm的超细铂炭催化剂(Pt/C)引发了氢溢流,强化了高活性氢原子的解离,进而更加有效地脱除了多孔炭表面的含氧基团。利用5% Pt/C (质量分数,下同)可将多孔碳表面的含氧量降低至2%(摩尔分数,下同)。研究发现,重复使用多次后的Pt/C催化剂仍保持优于热还原法的脱氧效率。Pt/C催化剂作用下氢溢流脱氧后所得多孔炭(PC-Pt5/C-600-1st)的石墨微晶结构的有序度提高且孔结构得到较好保持,其作为EDLCs的电极材料可在3.3 V的高电压窗口下展现出良好的循环稳定性,在1 A·g-1的电流密度下循环8 000圈后,容量保持率为88.4%。可重复使用的特点有利于降低相关工艺过程的成本负担。
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关 键 词: | 超级电容器 含氧官能团 铂炭催化剂 氢溢流 多孔炭 高电压耐受 |
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