生物質(zhì)基炭材料制備及電化學(xué)電容性能研究.pdf

1、多孔炭材料具有理化性質(zhì)穩(wěn)定、導(dǎo)電性好、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是電化學(xué)電容器領(lǐng)域中研究最多和前景最好的電極材料。價(jià)格便宜、來源廣泛的生物質(zhì)廢棄物是制備多孔炭電極材料的天然原料。本論文以三種典型的生物質(zhì)廢棄物，葵花瓜子殼、稻殼和魚骨為原料，針對不同生物質(zhì)的化學(xué)構(gòu)成特點(diǎn)，采用不同的化學(xué)活化方法，制備了系列多孔炭材料，系統(tǒng)地研究了該類炭材料的電化學(xué)電容性能。本論文內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　1.以葵花瓜子殼為原料，采用兩種活化工藝“浸漬法

2、”和“先碳化再活化法”制備不同孔結(jié)構(gòu)的多孔炭材料，從而制備出了高比表面積生物質(zhì)基炭材料。研究表明活化溫度和活化劑 KOH是影響葵花瓜子殼炭比表面積和孔結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。電化學(xué)測試表明，與“先碳化再活化法”的NC-X-Y系列相比，浸漬法制備的AC-X-Y系列的炭材料有更好的電化學(xué)行為和更高的比電容保持率。電化學(xué)測試表明 NC-700-3的比電容值高達(dá)311 F g-1。研究結(jié)果表明葵花瓜子殼炭是一種很有應(yīng)用前景的電化學(xué)電容器電極材料。

3、>　　2.以富含硅元素的天然生物質(zhì)廢棄物稻殼為原料，采用先用HF洗掉天然硅模板，再活化的方法制備不同孔結(jié)構(gòu)的多孔炭材料。結(jié)果表明HF酸能夠去除天然硅模板。N2吸附測試表明，制備的RH-HF具有較大的比表面積和集中的微孔分布的特點(diǎn)，繼而采用 KOH對 RH-HF活化，研究孔結(jié)構(gòu)和電化學(xué)電容性能。電化學(xué)測試表明，與文獻(xiàn)中報(bào)道的硬模板法制備的介孔炭相比，稻殼炭有更好的電化學(xué)電容性能。
　　3.魚骨中含有大量的羥基磷酸鈣，采用鹽酸洗掉含鈣