太西無煙煤制備超級電容器用功能活性炭技術研究.pdf

1、超級電容器兼有普通電容器功率密度大和二次電池能量密度高的優(yōu)點，并且充放電迅速、循環(huán)壽命長、使用溫度范圍寬、免維護且環(huán)境友好，在航空航天、軍事、工業(yè)及民用等領域有著廣泛的應用。
　　活性炭是目前制備超級電容器電極的主要原料，而太西無煙煤制備活性炭早已工業(yè)化并實現大規(guī)模、高水平生產。本研究以太西低灰分無煙煤為原料，發(fā)揮原料煤獨特的煤質優(yōu)勢，在現有柱狀活性炭常規(guī)生產工藝的基礎上，開發(fā)出制備超級電容器用功能活性炭的工藝技術路線，并研究獲取

2、優(yōu)化的工藝技術指標，最終實現太西煤的高附加值轉化。
　　研究以太西低灰無煙煤和超低灰潔凈無煙煤為主要原料，采用不同類型金屬鹽及其復配鹽的添加，通過最終金屬鹽活性炭的結構性能表征，獲取活性炭制備過程中的微觀轉化機制，并以活性炭為原料，制備電極用超級活性炭，研究制備條件對電極電化學性能的影響，最終得出太西煤制備電極用功能活性炭的技術工藝條件。具體結果如下：
　?。?）低灰無煙煤添加金屬鹽制備活性炭，合適的金屬鹽種類、適宜添加量，

3、能增大電極用活性炭有效孔（中孔）的比例，增大被電解質溶液潤濕的能力，進而全面提高電極的電化學性能。在各種添加劑中，以含錳金屬鹽添加劑對活性炭孔結構的調節(jié)最為有效。
　?。?）錳鹽的存在影響了“石墨微晶”的生長，導致其大小不一、形狀各異并雜亂排列。尚未形成石墨微晶的單一網平面碳和非組織碳以及錳的氧化物晶體雜亂堆積，使得含錳活性炭在三維空間上表現為亂層結構，孔隙度增加。
　?。?）在錳鹽添加量3％、水蒸氣的用量為0.75 g H