兩種電容炭材料的制備及性能研究.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)性壽命長(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。電容炭是超級(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)，而提高電容炭的體積比電容是提高超級(jí)電容器能量密度的關(guān)鍵。
　　 本文分別研究了以椰殼和中間相瀝青微球?yàn)樵现苽潆娙萏康墓に嚰捌湫阅?。其中椰殼采用ZnCl2為活化劑進(jìn)行活化、以常

2、規(guī)電爐為加熱手段；而中間相瀝青微球采用KOH/NaOH復(fù)合活化劑進(jìn)行活化、以微波為加熱手段，獲得電容炭。另外還系統(tǒng)地研究了兩種電容炭的制備工藝對(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：
　　 對(duì)于ZnCl2活化椰殼，研究發(fā)現(xiàn)，鋅屑比和活化溫度對(duì)活性炭性能影響比較大，且最佳工藝參數(shù)為：鋅屑比為1.5:1，活化溫度為700℃，活化時(shí)間為1小時(shí)。所制得的活性炭的振實(shí)密度為0.53 g/cm3，質(zhì)量比電容為1

3、50 F/g，體積比電容為80 F/cm3。再用X-射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、比表面積測(cè)試儀觀察其結(jié)構(gòu)。最后通過對(duì)所得活性炭進(jìn)行恒流充放電等測(cè)試發(fā)現(xiàn)，所制椰殼基活性炭具有較好的充放電效率、充放電穩(wěn)定性以及大電流充放電特性好，適合作為超級(jí)電容器用電容炭。
　　 對(duì)于堿活化中間相瀝青微球，研究發(fā)現(xiàn)，活化劑的比例、加熱方式等對(duì)活性炭微球的電容性能具有較大影響，其最佳活化工藝為：KOH：NaOH：MPMB=5:1:1，微波加熱方式，活