【摘 要】
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为了减少对化石能源依赖,人们对可再生能源的需求逐渐增加激起了人们对电化学能量的存储与转换的极大兴趣。而碳材料原料易得,导电性好和高稳定性等独特的优势,受到储能材料
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为了减少对化石能源依赖,人们对可再生能源的需求逐渐增加激起了人们对电化学能量的存储与转换的极大兴趣。而碳材料原料易得,导电性好和高稳定性等独特的优势,受到储能材料研究者的广泛的关注。大部分的研究者利用单一的生物质来制备多孔碳材料,这样得到碳材料仅拥有高比表面或多层次孔碳结构,这就大大的限制碳材料在储能方面的应用。而本文以废弃的低灰分含量和高灰分含量的混合生物质为原料,来制备多孔碳材料,用其作为储能材料表现出优异的电化学性能,具体研究内容如下:（1）利用污水污泥和椰壳混合来构建超层次孔炭材料及电化学性能的研究:选择水污泥和椰壳作为原料,将水混合后的前驱体经过酸处理后,在与KOH活化来制备具有大孔容2.04 cm3 g-1和高比表面3003 m2 g-1的多层次孔道结构碳材料。该材料作为超级电容器的电极材料,展现出高比电容(420 F g-1,0.5 A g-1),优异的循环稳定性和高能量密度。（2）超发达多孔碳材料的构建以及电化学性能的研究:选用蟹壳和谷壳作为原料利用两者之间的无机盐作为双重模板剂,通过水热反应将其混匀,盐酸去除混合物中的无机盐（CaCO3）后,再与KOH活化来制备超发达多层次孔道结构,且拥有超高比表面(3557 m2 g-1)的碳材料。对其进行电化学性能研究,展示出高比电容453 F g-1,优异的循环稳定性,在Na2SO4体系展示出高能量密度(30.5 Wh Kg-1)。
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