瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)調(diào)控與電化學(xué)性能研究.pdf

1、近幾年以霧霾為主的環(huán)境問題，嚴(yán)重影響了居民的日常生活和健康;因此我國(guó)大力提倡使用新能源汽車取代燒油汽車，以降低污染。超級(jí)電容器是一種新型儲(chǔ)能裝置，具有功率密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，將成為新能源汽車中不可取代的組成部分。多孔炭材料由于具有比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、成本低且易于制備等優(yōu)點(diǎn)，一直是超級(jí)電容器電極材料的首選。煤焦油瀝青具有價(jià)格低廉、來源豐富、含碳量高等優(yōu)點(diǎn)，因而其制備多孔炭電極材料具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
　　本文以煤焦油瀝青

2、為原料，采用混酸氧化制備成水溶性瀝青，以水溶性瀝青為炭前驅(qū)體制備多孔炭?？疾炝怂枚嗫滋康男蚊步Y(jié)構(gòu)、表面官能團(tuán)、比表面積及電化學(xué)性能。研究結(jié)果包括如下三個(gè)方面:
　　(1)采用碳酸鈣作為模板制備多孔炭材料。隨著模板劑碳酸鈣添加比例的增多，材料的比表面積升高;當(dāng)比例為1∶1時(shí)，為最佳活化比例，比表面積達(dá)到1049m2/g;而當(dāng)比例繼續(xù)增加，比表面積基本無變化，這是由于模板劑過量造成分散不均。所得多孔炭PO-Ca-1在6M KOH電解

3、液中，電流密度為0.1Ag-1時(shí)，比電容為230F g-1。
　　(2)將氧化石墨烯和氧化瀝青按不同比例混合后，采用1∶1的KOH進(jìn)行一步活化，制備多孔炭。實(shí)驗(yàn)表明，所得樣品為具有豐富的氮和氧、適當(dāng)?shù)慕榭着c微孔比例（介孔率47.6％），以及具有高比表面積(2196m2/g)的分層多孔炭。石墨烯的添加為PO-GO-16在4nm附近的介孔形成起著決定性作用。PO-GO-16在電流密度為0.1Ag-1時(shí)，比電容達(dá)到296F g-1，具有