超级电容器用蒽基多孔碳的制备及其电化学性能

来源 :安徽工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xp509
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着对储能元件的探索与研发,性能良好的器件也愈发的引起人们的关注。超级电容器因其优异的性能而被人们重新重视起来。多孔碳作为超级电容器电极材料显示出了优异电化学性能。因为,首先,多孔碳中发达的孔道结构为离子传输提供便捷的通道;其次,大的Brunauer-Emmett-Teller比表面积(SBET)为离子吸附提供更多的活性位点;再者,优异的导电性可以加速电子的迅速转移。目前,已经有很多关于以化工副产物,如:石油沥青、煤沥青等大分子芳香化合物,作为碳源制备电极材料的研究。本文采用蒽作为碳源,以不同模板(片状nano-MgO、Mg(OH)2)耦合KOH活化的途径获得多孔碳。其主要结论如下:(1)采用片状nano-MgO为模板耦合KOH原位活化的方法制备超级电容器用多孔碳片(SPCs)。当蒽、nano-MgO、KOH三种原料的质量分别为6 g、9 g和18 g,活化终温为900℃时制得的SPC900综合性能最好。其SBET达到2343 m2 g-1,在0.05 A g-1的电流密度下比容为268 F g-1,当电流密度增至20 A g-1后,其比容有204 F g-1,保持率为76.12%,显示了良好的速率性能。同时,在5 A g-1的电流密度下,10000次充放电后,其比容保持率能达到98.32%,表明SPC900具有卓越的循环性能。(2)采用更加廉价的片状Mg(OH)2作为模板,制得波纹状多孔碳片(CPCs)。Mg(OH)2在310℃时开始分解,生成MgO和H2O,到550℃时分解完全。MgO继续作为模板,H2O则起到物理活化造孔的作用。当碱碳比为3,活化终温为900℃时,制得的CPC3-900的SBET最大(高达2528 m2 g-1),平均孔径为2.48 nm,孔容1.45 cm3 g-1。当电流密度为0.05 A g-1时,比容能达到302 F g-1,并且在20 A g-1时依然有73.18%的容量保持率。10000次充放电后,其电容保持率为97.12%,展现了好的稳定性能。(3)在(2)的基础上,原料种类不变,采用NH3作为保护气,制备出氮掺杂多孔碳(NLPCs)。其中,碱碳比为3的样品NLPC3的SBET有2018 m2 g-1。XPS表征结果表明,NLPCs含有丰富的含氧和含氮官能团。在0.05 A g-1的电流密度下,其比容为363 F g-1,当电流密度增至20 A g-1时,其比容能保持在253 F g-1。上述综合性能表明NLPC适合用于储能元件电极材料。
其他文献
为了促进海上交通安全及保护海洋环境,我国主要港口都建设了船舶交通管理(Vessel Traffic Service,简称VTS)系统。但是这些VTS系统都是引进国外厂商的技术,其中主要的厂商有
“城中村”由于历史和管理体制等原因,规划管理无序,布局结构混乱,基础设施缺失,环境卫生、消防安全、治安等问题突出,道路泥泞、污水横流、垃圾成堆、供水电力通讯杂乱等现象严重,极大地降低了居民的生活质量,影响了城市的整体面貌。“城中村”改造是改善人居环境、提升城市品味、推进城市化进程的必由之路,是建设文明、生态、和谐、宜居城市的重要保障,是以人为本、科学发展、构建和谐社会的强力举措,是民心工程、德政工
大型阵面雷达天线分块自动对接组装技术,是实现雷达天线自动对接组装以及战场高机动架撤与转移,提高雷达系统的战场保障能力的有效手段。混联机构集成了串联机构工作空间大和
由于传统化石燃料煤、石油、天然气等不可再生能源已经日益枯竭和工业化导致水体等环境污染日趋严重,因此,寻求新的能源(例如太阳能、风能、地热能、潮汐能等)已经成为被广泛研
由化石燃料燃烧以及机动车尾气排放的氮氧化物是主要的大气污染物之一。氨选择性催化还原氮氧化物(NH3-SCR)技术被认为是目前去除从柴油车发动机排放的氮氧化物的最为效的技术
现今社会,化石能源过度消耗,环境问题层出不穷。经济结构调整升级迫在眉睫,其中转变传统的生产模式,寻求可替代化石能源的清洁可再生的新能源最为关键。生物质作为一种可再生
脉冲耦合神经网络(Pulse Coupled Neural Network,PCNN)模型是根据哺乳动物大脑视觉皮层神经细胞受到外界刺激时产生同步脉冲振荡现象而提出的一种数学模型,是目前比较接近真
为了研究生物质热解和生物质催化热解的特性,以及生物质热解产物动力学尺寸与分子筛孔径的择形选择性,本论文进行的实验研究工作如下所述:采用Py-GC/MS技术研究了纤维素和木
电火花线切割加工的优点是通过介质能够切割形状复杂,传统切割难以加工的工件并保证较好的加工质量,是一种优秀的非传统加工方法。近年来水雾介质的应用使得线切割在多次切割
随着经济建设的快速发展,我国城市化进程突飞猛进,也就是在这一城市化不断快速发展的过程中,农村中大量的土地被政府征用,而产生了数量较为庞大的失地农民。城市发展与相关政策制定步调的不一致,以及城乡的二元制结构,使失地农民不能充分享受经济快速发展带来的好处,以致失地农民利益受损,农民在失去土地后,沦为“种地无田、上班无岗、低保无份、创业无钱”的特殊群体。近几年来,温州在城市转型发展的过程中,失地农民利益