BiOCl-活性炭非對稱超級電容器的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對儲能器件有了更高的要求，非對稱超級電容器因為具有比傳統(tǒng)電容器更高的能量密度，比電池更高的功率密度，具有極大的發(fā)展?jié)摿?。本文以紅薯粉為原料制備的多孔活性炭作為正極材料，分別以BiCl3和Bi2O3為原料制備的納米片狀BiOCl作為負(fù)極材料，組裝成非對稱超級電容器以研究材料的電化學(xué)性能，并對材料的微觀結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行了表征。本論文的主要內(nèi)容如下：
　　1.以紅薯粉為原料，首先進(jìn)行糊化得到半透明的膠狀體，然后進(jìn)行水熱

2、處理制備出均一分散的球形水熱碳焦，對水熱碳焦進(jìn)行碳化活化處理制備出均一分散的活性炭微球材料。所制備的活性炭微球直徑約為0.8～1μm，且分散均一，比表面積最高為1527m2 g-1。將其應(yīng)用于超級電容器中性能優(yōu)良，在1A g-1的電流密度下比電容達(dá)到208F g-1、功率密度為998.6W Kg-1、能量密度為28.8Wh Kg-1。
　　2.以BiCl3酸溶液為鉍源，以CH3COONa為沉淀劑，通過正交實驗制備了不同條件下的Bi

3、OCl材料，將其應(yīng)用于非對稱超級電容器上。最佳工藝條件是：BiCl3溶液濃度為0.5mol L-1，CH3COONa溶液濃度為1mol L-1，CH3COONa與BiCl3物質(zhì)的量之比為1.95，反應(yīng)溫度為15℃。該條件下制備的BiOCl的微觀形貌為直徑約為5μm的納米片狀微球，該微球由厚度為50nm左右的片狀BiOCl組裝而成，該BiOCl電極的比電容高達(dá)847F g-1。在最佳條件基礎(chǔ)上，我們改用乙二醇作溶劑來配制鉍溶液和沉淀劑，制

4、備出比電容更高的BiOCl樣品，其在0.5A g-1電流密度下比電容高達(dá)1074F g-1。
　　3.用一步法將Bi2O3和不同量的稀鹽酸反應(yīng)，制備出BiOCl系列材料，通過組裝非對稱超級電容器，分析其電化學(xué)性能并與Bi2O3進(jìn)行比較。Bi2O3電極在0.5A g-1的電流密度下比電容達(dá)到681F g-1，而所得BiOCl系列材料的比電容較之Bi2O3電極均有提高，且當(dāng)?shù)渭欲}酸的量為Bi2O3化學(xué)計量比的1.2倍時，所得電極材料的