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)?；谝陨峡紤]，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(lèi)碳基電極材料具有優(yōu)良的電化學(xué)性能。本論文主要開(kāi)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(lèi)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(lèi)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