摻雜TiO-,2-炭氣凝膠的制備及電化學(xué)應(yīng)用.pdf

1、炭氣凝膠是一種具有高比表面積、高電導(dǎo)率和發(fā)達的中孔結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)材料，被視為一種極具潛力的雙電層(EDLC)電極材料。納米二氧化鈦作為一種金屬摻雜物，將其摻雜到炭氣凝膠中對凝膠進行改性，不但可以改變凝膠的孔結(jié)構(gòu)分布，而且可能在電吸附過程中能夠增加電吸附量和抑制物理吸附。
　　 本文以間苯二酚、甲醛、鈦酸四丁酯為原料，通過溶膠-凝膠法制備了一系列摻雜TiO2的有機氣凝膠，然后在石油醚超臨界條件下干燥，在氮氣保護下炭化得到摻雜

2、TiO2的炭氣凝膠，在溶膠-凝膠過程中采用乙醇作為溶劑取代傳統(tǒng)的溶劑水。用TG、TEM、SEM、XRD、BET等方法對材料的形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)進行了表征。結(jié)果顯示，摻雜一定量的TiO2可以擴大凝膠的孔容和平均孔徑，納米TiO2在900℃炭化條件下依然保持銳鈦礦型且均勻分布在凝膠內(nèi)部，而且從500℃到1100℃的炭化溫度范圍內(nèi)，晶型均沒有轉(zhuǎn)化為金紅石。TiO2的摻入還使炭氣凝膠出現(xiàn)了石墨化微晶結(jié)構(gòu)。
　　 用循環(huán)伏安，交流阻抗，恒流充

3、放電實驗表征了樣品的電化學(xué)性能。循環(huán)伏安結(jié)果顯示，電極材料有良好的可逆性和高的比電容，但是二氧化鈦并沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)。交流阻抗結(jié)果顯示電極材料有良好的電容性能和極低的阻抗。恒流充放電測試顯示，摻雜20％TiO2時樣品比電容最高可達165 F/g，在10mA電流下充放電10000個循環(huán)后比電容僅僅衰減8％且?guī)靷愋时３?00％。
　　 將制得的凝膠應(yīng)用于設(shè)計的電吸附模塊(CDI)進行電吸附脫鹽實驗，在電吸附試驗中，考察了摻雜T