活性炭微球的復(fù)合活化制備與電容性能研究.pdf

1、超級(jí)電容器是一種性能介于傳統(tǒng)介質(zhì)電容器和二次電池之間的新型儲(chǔ)能器件，它具有功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、充放電速度快、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、電子通訊、電動(dòng)汽車、國(guó)防軍事等領(lǐng)域具有廣泛的用途?；钚蕴渴浅?jí)電容器的關(guān)鍵材料，能量密度是超級(jí)電容器的關(guān)鍵性能指標(biāo)，而提高活性炭的體積比電容是提高超級(jí)電容器能量密度的關(guān)鍵。本文以中間相瀝青微球?yàn)樵?，KOH和NaOH為復(fù)合活化劑，采用電阻爐加熱方式制備超級(jí)電容器用高體積比電容活性炭微球。系統(tǒng)地研究了活

2、性炭微球的制備工藝對(duì)其微結(jié)構(gòu)、電容特性的影響，探討了相關(guān)活化成孔機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 以KOH/NaOH復(fù)合活化劑、電阻爐加熱方式、中間相瀝青微球?yàn)樵?，制備了超?jí)電容器用活性炭。研究發(fā)現(xiàn)活化劑的比例、活化溫度、時(shí)間等對(duì)活性炭微球的電容性能具有較大影響。且最佳活化工藝為：KOH：NaOH：C=5:1:1，活化溫度為850℃，活化時(shí)間為60min，其所得收率為47％，振實(shí)密度為0.29g/cm3，質(zhì)量比電容為306F/g

3、，體積比電容為89F/cm3。
　　 將KOH/NaOH復(fù)合活化法制備的活性炭微球與KOH活化所制活性炭微球進(jìn)行比較分析。KOH/NaOH復(fù)合活化活性炭微球振實(shí)密度可達(dá)0.37g/cm3，體積比電容為81F/cm3，都比非復(fù)合活化法要高。再通過(guò)X射線衍射(XRD)以及掃描電子顯微鏡(SEM)分析發(fā)現(xiàn)復(fù)合活化法所制活性炭微球具有更高的石墨化程度，對(duì)炭結(jié)構(gòu)的刻蝕相對(duì)較輕。因此，這種活性炭微球適合用作雙電層電容器的電極材料，所制作的雙