多孔晶態(tài)碳基材料的制備及電容特性的研究.pdf

1、超級(jí)電容器(EDLC)作為一種可逆的新型電化學(xué)儲(chǔ)能裝置收到廣泛的關(guān)注和研究。超級(jí)電容器具有充放電迅速，功率密度高，循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，清潔高效等優(yōu)點(diǎn)，作為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的主要能源，脈沖電源或者輔助能源裝置具有良好的發(fā)展前景。目前超級(jí)電容器的主要電極材料中，如金屬氧化物，高分子聚合物等高能量密度材料具有造價(jià)高昂，原料來(lái)源受限，性能發(fā)揮不完全，循環(huán)衰減明顯等問(wèn)題，較為廉價(jià)的傳統(tǒng)碳材料與其他材料相比則因?yàn)槟芰棵芏容^低而受到便攜性方面的限制，因此超級(jí)

2、電容器的廣泛應(yīng)用目前仍存在技術(shù)障礙?，F(xiàn)今，制備原料豐富，造價(jià)低廉而具有良好性能的新型碳材料對(duì)于推廣超級(jí)電容器的應(yīng)用具有重要意義?；谔蓟牧显诔?jí)電容器中的雙電層作用機(jī)理，可以采用調(diào)控石墨化程度，改良表面微觀結(jié)構(gòu)等方式優(yōu)化其性質(zhì)。基于以上考慮，我們采用簡(jiǎn)單的方法制備了多級(jí)孔結(jié)構(gòu)石墨化碳材料，非晶態(tài)多孔碳材料以及過(guò)渡金屬氧化物/膨脹石墨復(fù)合材料，此類碳基電極材料具有優(yōu)良的電化學(xué)性能。本論文主要開展以下三方面研究?jī)?nèi)容:
　　1.采用一

3、步法合成多級(jí)孔結(jié)構(gòu)石墨化多孔碳材料:以活性炭作為碳源，將其與過(guò)渡金屬鹽通過(guò)溶液攪拌法混合，在惰性氣體條件下高溫?zé)崽幚聿⒂名}酸除去催化劑得到多級(jí)孔結(jié)構(gòu)石墨化碳材料。通過(guò)調(diào)節(jié)金屬鹽種類和比例以及熱處理溫度得到不同石墨化程度以及表面微觀結(jié)構(gòu)的石墨化碳材料，并研究此類材料作為超級(jí)電容器電極的應(yīng)用。
　　2.以棕櫚殼作為碳源，經(jīng)過(guò)預(yù)碳化處理，以氫氧化鉀作為造孔劑，對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行浸漬后經(jīng)過(guò)惰性氣體條件下的熱處理，并使用氫氟酸中和造孔劑，制備了非