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一步活化法竹基厚碳电极的制备及其电容性能 被引量：2
1
作者 金浩天 张天渝 +1 位作者 田志伟 蒋少华 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期103-109,共7页
超级电容器作为高功率密度储能设备,一直以来备受关注。本研究使用竹材为原材料,通过一步KOH活化法,借助竹的自然结构,调整活化温度,从而优化孔隙结构以增强电解质离子的传输性能,成功制备出竹基厚碳电极。研究结果表明,随着活化温度的... 超级电容器作为高功率密度储能设备,一直以来备受关注。本研究使用竹材为原材料,通过一步KOH活化法,借助竹的自然结构,调整活化温度,从而优化孔隙结构以增强电解质离子的传输性能,成功制备出竹基厚碳电极。研究结果表明,随着活化温度的升高,电极的比电容逐渐增加,同时电导率也有所提高,说明更高的活化温度有助于去除杂质和增加孔隙结构的形成,从而提高了电极的比表面积和电子传导性能。当炭化温度为1000℃时,对称超级电容器器件在1 mA/cm^(2)电流密度下,呈现出4.86 mWh/cm^(3)的能量密度和2.57 mW/cm^(3)的功率密度。即使电流密度增至20 mA/cm^(2),对称超级电容器HBC 1000//HBC 1000仍保持3.13 mWh/cm^(3)的能量密度。此外,在20 mA/cm^(2)电流密度下,经过50000次充放电循环测试,HBC 1000//HBC 1000的比电容仍能够维持在初始比电容的77%。本研究旨在为生物质自支撑材料在超级电容器领域的应用提供科学依据和技术支持,以满足不断增长的能源需求和环保要求,并推动超级电容器技术的发展。 展开更多
关键词 竹材 一步活化法 厚碳电极 超级电容器
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一步炭化-活化法制备球形活性炭及其储氢性能研究 被引量：1
2
作者 姜玉坤 顾彬 +2 位作者 刘梦洋 薛伟洋 孙承林 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期131-135,共5页
氢能是一种清洁高效的能源,但缺乏高效的氢气储运方式,因而制约了氢能产业的发展。以强酸性聚苯乙烯树脂为原料,KOH为活化剂,通过一步炭化-活化法制备了多孔树脂基球形活性炭,并对样品进行了表征和储氢性能研究。实验结果表明,KOH质量... 氢能是一种清洁高效的能源,但缺乏高效的氢气储运方式,因而制约了氢能产业的发展。以强酸性聚苯乙烯树脂为原料,KOH为活化剂,通过一步炭化-活化法制备了多孔树脂基球形活性炭,并对样品进行了表征和储氢性能研究。实验结果表明,KOH质量分数为30%、炭化温度为750℃时,制备的球形活性炭比表面积为2158m^(2)/g,总孔容为1.12cm^(3)/g。该样品综合储氢性能最优,在温度-196℃、压力1MPa条件下,质量储氢密度可达3.14%,体积储氢密度为11.47kg/m^(3)。 展开更多
关键词 球形活性炭 聚苯乙烯树脂 一步炭化-活化法 氢气存储 物理吸附
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一步法合成埃洛石/碳纳米复合材料及其吸附性能研究
3
作者 吴雪平 汤瑛召 +2 位作者 代建建 张清心 张先龙 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第6期814-821,共8页
文章以壳聚糖为碳源,ZnCl2为活化剂,一步法制备埃洛石/碳纳米复合材料,并采用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM),X射线衍射仪(X-ray diffrac... 文章以壳聚糖为碳源,ZnCl2为活化剂,一步法制备埃洛石/碳纳米复合材料,并采用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM),X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和BET比表面积分析仪对材料结构进行了表征,探讨了埃洛石/碳对苯甲酰甲酸的吸附行为和机理。研究表明:苯甲酰甲酸在埃洛石/碳上的最大吸附容量高达95mg/g,相比于未改性埃洛石其值提高了近10倍,埃洛石/碳对苯甲酰甲酸的吸附行为符合Langmuir模型;苯甲酰甲酸在埃洛石/碳表面上的吸附速率较快,在30min时即可达到吸附平衡,并符合准二级吸附动力学模型;在298~318K范围内,计算出了热力学参数ΔG~Θ、ΔH~Θ和ΔS~Θ的值,ΔG~Θ和ΔH~Θ均为负值,表明该吸附过程是自发、放热过程。 展开更多
关键词 一步活化法 埃洛石/碳 纳米复合材料 苯甲酰甲酸 吸附
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葱叶一步法裂解制备多孔炭及其电容性能研究（英文） 被引量：4
4
作者 于晶 高利珍 +3 位作者 李雪莲 吴超 高丽丽 李长明 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期475-484,共10页
以葱叶为炭前驱体,在不添加任何活化剂的条件下,炭化活化同时进行,制备了孔径分布主要集中于0.6~1.2nm和3~5nm之间的葱基多孔炭材料,并对其电容性能进行研究。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量弥散X射... 以葱叶为炭前驱体,在不添加任何活化剂的条件下,炭化活化同时进行,制备了孔径分布主要集中于0.6~1.2nm和3~5nm之间的葱基多孔炭材料,并对其电容性能进行研究。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量弥散X射线光谱(EDX)、火焰原子吸收光谱(FAAS)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和氮气吸脱附曲线等方法表征了葱基炭的形貌、成分、比表面积及孔径分布等性能;通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放电(GCD)等电化学方法考察了材料的比电容和循环寿命等电化学性能。结果表明,葱叶中本身含有的微量矿物质如钙、钾等在其炭化的过程中同时起到了活化的作用。研究了不同温度下(600~800℃)制备的多孔炭的性能,发现800℃条件下制得的样品性能最佳,以微孔为主,介孔辅之,孔径为0.6~1.2 nm的微分孔隙体积达2.608 cm^(-3)/g/nm,3~5 nm的微分孔隙体积有0.144 cm^(-3)g/nm,BET比表面积为551.7 m^2/g,质量比电容为158.6 F/g,有效面积电容可高达28.8μF/cm^2。这表明孔径分布情况对多孔炭的电荷存储能力有很重要的影响,此法也为提高"有效面积电容"提供了思路。 展开更多
关键词 多孔炭 葱叶 一步炭化活化法 有效面积电容
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NiCo2O4修饰活性炭纤维作为超级电容器正极材料及其性能研究 被引量：6
5
作者 许世超 穆春盛 +1 位作者 朱天哲 乔阳 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期143-146,共4页
为了改善活性炭纤维的电化学性能、提高比电容,以硝酸镍和硝酸钴为金属源、尿素为碱源,采用水热法对一步活化法制备出的PAN基活性炭纤维(ACF)进行修饰,使其表面均匀负载海胆状的镍钴氧化物(ACF/NiCo2O4),通过扫描电镜、X射线衍射等对样... 为了改善活性炭纤维的电化学性能、提高比电容,以硝酸镍和硝酸钴为金属源、尿素为碱源,采用水热法对一步活化法制备出的PAN基活性炭纤维(ACF)进行修饰,使其表面均匀负载海胆状的镍钴氧化物(ACF/NiCo2O4),通过扫描电镜、X射线衍射等对样品进行形貌和成分表征,采用三电极体系对材料进行电化学性能测试。结果表明,在1 A/g的电流密度下,其质量比电容达到469. 4 F/g,而电压降只有-0. 004 5 V,恒流充放电循环5 000圈后,其电容保持率为97. 87%,证明ACF/NiCo2O4材料具有较大的比电容和良好的循环稳定性,可用作超级电容器电极材料。 展开更多
关键词 一步活化法 海胆状 超级电容器 电极材料
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