活性炭中孔率對電容特性的影響研究.pdf

1、電化學(xué)電容器是一種介于二次電池和傳統(tǒng)靜電電容器之間的新型儲(chǔ)能器件，具有功率密度高、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。電極材料是影響電化學(xué)電容器性能的關(guān)鍵因素，因此相關(guān)的工作一直是研究的熱點(diǎn)?；钚蕴坑捎诒缺砻娣e大、電化學(xué)性能穩(wěn)定和成本低等優(yōu)點(diǎn)成為制備雙電層電容器的首選材料。碳材料雙電層電容器的比電容大小很大程度上依賴于所用碳材料的孔結(jié)構(gòu)及其表面官能團(tuán)狀況。因而獲得最大的有效面積、最適宜的孔徑尺寸至關(guān)重要。
　　 本研究以合成樹脂為

2、前軀體，模板法制備一系列孔徑分布較集中的中孔活性炭，利用氮?dú)馕脚c掃描電鏡(SEM)表征其結(jié)構(gòu)與形貌。結(jié)果表明該系列活性炭具有較大比表面積(1060.33～1948.80 m2/g)，平均孔徑在2～4 nm范圍內(nèi)。分析了活化溫度、活化時(shí)間對活性炭收率及孔結(jié)構(gòu)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：隨著活化溫度的提高，活性炭收率下降，中孔容增大，微孔容減小。隨著活化時(shí)間延長，活性炭收率下降，中孔容先減小后增大，微孔容則反之。通過循環(huán)伏安、恒流充放電等電化學(xué)測試

3、考察活性炭的電化學(xué)性能。分析了孔結(jié)構(gòu)對比容量的影響，建立了比電容與比表面積關(guān)系模型。研究發(fā)現(xiàn)該系列活性炭用作電極材料具有較理想的雙電層電容特性。其中樣品AC02大電流充放電下，比電容達(dá)214.7 F/g，充放電效率保持在87％以上。
　　 將β-Ni(OH)2與活性炭分別作為混合電容器的正負(fù)極材料，裝配模擬電容器。通過電化學(xué)測試對比復(fù)合電容器與雙電層電容器的性質(zhì)。結(jié)果表明：復(fù)合電容器表現(xiàn)出明顯的法拉第準(zhǔn)電容特性。相比于活性炭電極