秸稈基超級炭材料制備、改性及其在超級電容器中的應(yīng)用.pdf

1、文中選用秸稈原料作為炭源，利用秸稈具有天然的植物纖維結(jié)構(gòu)，通過對秸稈炭化、活化等步驟制備了超級炭，并應(yīng)用于超級電容器。 采用掃描電鏡(SEM)觀察了活性炭材料的表面形貌，利用等溫氮吸脫附測定了材料的比表面積與孔結(jié)構(gòu)，通過循環(huán)伏安測試(CV)、計(jì)時電勢測試與交流阻抗測試(EIS)，研究了材料的電容性能。分析了原料種類、炭化條件、活化方法、活化條件、控溫方式對制備的活性炭結(jié)構(gòu)和性能的影響。測試了電極材料在不同電解液中的電容性能，分析

2、了電極配比、電容器組裝對結(jié)果的作用。在活性炭的孔結(jié)構(gòu)與電容性能研究的基礎(chǔ)上，采用數(shù)據(jù)分析與乙腈浸潤炭的熱重實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法探討電極材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。 結(jié)果表明所合成的活性炭材料表面具有蜂窩狀的形貌，大的比表面積和優(yōu)異的電容性能。制備過程對活性炭的性能具有重要影響，較高溫度下制備的活性炭適于用作有機(jī)系超級電容器電極材料，而較低溫度下制備的活性炭適于用作水系超級電容器電極材料。在水系電解液中，比電容值超過400F/g，在有

3、機(jī)電解液中比電容值達(dá)到251.1F/g。 在研究了氧化鎳超電容性質(zhì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了氧化鎳等過渡金屬化合物與活性炭的復(fù)合超電容材料的制備和研究。通過在活化過程中加入金屬化合物從而對活性炭改性；同時，采用活性炭浸漬負(fù)載金屬化合物對活性炭改性；對活性炭復(fù)合電極材料的超電容性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明復(fù)合電極材料的使用電勢范圍變寬。 文中進(jìn)行了充放電測試和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)?；贚abVIEW圖形化編程平臺，使用研華PCI-1710