以檸檬酸鉀為碳前驅(qū)體制備多孔碳材料及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、超級電容器是一種新型的儲能器件，是新能源領(lǐng)域的研究熱點，而具有較高比表面積及良好導(dǎo)電性的三維多孔碳材料被廣泛應(yīng)用于超級電容器的電極材料中。本論文以檸檬酸鉀作為碳前驅(qū)體，通過引入模板氧化鎂和共同碳前驅(qū)體細(xì)菌纖維素，采用一步碳化活化法分別制備了具有不同結(jié)構(gòu)的三維多孔碳材料，詳細(xì)研究了制備條件與形貌、電化學(xué)性能之間的影響，并采用SEM、TEM、XRD、BET和Raman等技術(shù)對碳材料的微觀結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)進(jìn)行表征，采用電化學(xué)性能測試手段如循環(huán)伏

2、安、恒流充放電和交流阻抗來對材料進(jìn)行電化學(xué)性能的評估，本論文具體的研究內(nèi)容如下：
　　首先，以多孔氧化鎂為模板，以檸檬酸鉀（CK）為碳前驅(qū)體，制備了籠狀片層多孔碳材料，探究發(fā)現(xiàn)這種獨特的三維結(jié)構(gòu)使材料具有較高的比表面積（1589 m2·g-1）、開放的三維孔道以及優(yōu)良的導(dǎo)電性，因此具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，當(dāng)掃描速度為2 mv·s-1時，碳材料MgO/CK-CZ-0.1比容量為307 F·g-1，當(dāng)掃描速度為500 mv·s-1時，比

3、容量為240 F·g-1，容量保持率為78.2％。
　　其次，以檸檬酸鉀（CK）與細(xì)菌纖維素（BC）作為混合碳前驅(qū)體，制備了纖維網(wǎng)絡(luò)與多孔片層相互交疊的三維層狀多孔碳材料 CK-BC-C，這種三維疊層狀結(jié)構(gòu)有利于電解液離子和電子的快速傳輸，因此顯著提高了碳材料的電化學(xué)比容量及倍率特性，在掃描速度為2 mv·s-1時，比容量可達(dá)到261 F·g-1，其容量保持率為76.6%。循環(huán)10000圈的循環(huán)伏安測試后，電容保持率高達(dá)97.6%