改性廢輪胎熱解炭作為超級(jí)電容器電極材料的研究.pdf

1、伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，由廢輪胎引起的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題日益凸顯，廢輪胎資源化利用問題受到各國重視。廢輪胎熱解處理以其高的資源回收和再利用成為一種理想的輪胎資源循環(huán)利用形式，廢輪胎熱解產(chǎn)物中，回收的熱解炭大約占35％，因此熱解炭的應(yīng)用直接制約著廢輪胎熱解工藝的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，能源問題日益突出，超級(jí)電容器因具有高比功率和長循環(huán)使用壽命，成為能量儲(chǔ)存元件的研究熱點(diǎn)。炭材料是超級(jí)電容器常用的電極材料，將改性的

2、廢輪胎熱解炭用作電極材料，不僅可以變廢為寶提高再生資源的附加值，具有一定的實(shí)際應(yīng)用前景，而且改性熱解炭作為一種獨(dú)特結(jié)構(gòu)的炭材料，對其及其與高分子復(fù)合材料的電化學(xué)行為進(jìn)行研究也具有一定的科學(xué)價(jià)值。
　　 本文開展了以改性熱解炭(PTC)作為超級(jí)電容器電極材料的研究，利用XRD、SEM、TEM、FT-IR和N2吸附等分析手段對材料進(jìn)行了表征，使用循環(huán)伏安測試、恒流充放電測試和電化學(xué)阻抗測試系統(tǒng)研究其電化學(xué)性能，考察了不同改性條件、不

3、同電解液的影響。在此基礎(chǔ)上，研究了炭材料上引入聚苯胺形成復(fù)合材料的電化學(xué)性能，考察了不同炭黑含量復(fù)合材料的電容值，以及在不同電解液中的電化學(xué)行為。同時(shí)以SBA-15為模板合成了有序介孔炭，與熱解炭電極材料及復(fù)合電極材料進(jìn)行了比較研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：850℃水蒸氣處理2 h得到的PTC的電容量值最高，表現(xiàn)出了良好的雙電層行為，KOH電解液中電流密度為5 mA/cm2時(shí)電容值為107 F/g，并且表現(xiàn)出良好的倍率性能，在高電流密度下電容性能