介孔炭材料及其水系電解液的制備與電化學性能研究.pdf

1、隨著超級電容器的性能被逐漸拓展，其高功率密度、長循環(huán)壽命和經(jīng)濟環(huán)保的優(yōu)勢愈發(fā)引人矚目。但能量密度低這一不足使其無法替代 Li電池等傳統(tǒng)能源儲備/供應器件。電極材料與電解液是影響超級電容器性能的關(guān)鍵因素。炭電極材料與水系電解液具有環(huán)境友好性、經(jīng)濟效益性被廣泛應用于超級電容器。由于炭材料較低的比電容和水系電解液較低的穩(wěn)定電壓窗口，使得超級電容器能量密度較低。為了提高超級電容器能量密度，本文通過優(yōu)化炭材料孔隙結(jié)構(gòu)提高比電容，并制備具有高穩(wěn)定電

2、壓窗口的水系電解液，改善超級電容器低能量密度的這一弊端。提高炭材料比電容，增大了水系電解液電壓窗口，提高了超級電容器能量密度。
　　1、采用檸檬酸鐵銨有機復合鹽一步炭化制備自摻氮介孔炭材料。自摻氮介孔炭材料 FBNC-700具有大的BET表面（1021m2 g-1），雙峰孔結(jié)構(gòu)（孔分布約在2nm以及5-15nm之間）和自摻氮（氮含量為3.86%），其比電容達到223F g-1。
　　2、考察了酒石酸鉀鈉溶液作為水系電解液的可

3、行性。酒石酸鉀鈉溶液穩(wěn)定電壓窗口為1.3V（-0.8V-0.5V）。通過二電極測試，F(xiàn)NBC-700在2M酒石酸鉀鈉溶液中0.5A g-1下比電容為97F g-1。實驗結(jié)果表明：2M酒石酸鉀鈉溶液具有優(yōu)異的電化學性能，可作為一種新型水系電解液。
　　3、考察了醋酸鈉溶液作為水系電解液的可行性。醋酸鈉溶液穩(wěn)定電壓窗口為1.8V（-1.1V-0.7V），F(xiàn)NBC-700在1.5M醋酸鈉溶液三電極測試中比電容為254F g-1。二電極測