層狀炭材料的制備及離子插層特性研究.pdf

1、超級電容器具有超高的功率密度和超長的循環(huán)壽命等獨(dú)特性能，在電動汽車、新型軌道交通、太陽能與風(fēng)力發(fā)電、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。本文基于多孔炭材料的雙電層儲能基本原理，針對決定其電容儲能性能的核心材料——電極材料和有機(jī)電解液，開展了制備與電化學(xué)性能研究，并對多孔炭/電解液的界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探討。
　　采用實(shí)驗(yàn)室自制的雙螺環(huán)季銨鹽和碳酸丙烯酯為溶劑配置了SBP-BF4/PC電解液(1.5molL-1)，其具有高的電導(dǎo)率(16.9

2、6mScm-1)、寬的電化學(xué)窗口(≥5.2V)，應(yīng)用于普通活性炭(PCT-21)電極時(shí)獲得比傳統(tǒng)電解液TEMA-BF4更高的儲能特性，其獲得高達(dá)120Fg-1的比電容、31.5Whkg-1的高比能量與6938.7Wkg-1高比功率，并具有高耐電壓性能(≤3.2V)。
　　以中間相炭微球(MCMB)為前驅(qū)體，采用低溫氧化-KOH化學(xué)活化工藝制備了活化MCMB(A-MCMB);采用XRD、SEM、TEM對其晶體結(jié)構(gòu)、形貌、微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了

3、表征;采用GCD、CV、EIS研究了不同堿炭比所制備A-MCMB在TEMA-BF4/PC電解液（1.0mol/L）中的電容特性。結(jié)果表明:隨著堿炭比的增加，A-MCMB結(jié)構(gòu)的破壞程度增加;A-MCMB電極具有良好的耐電壓性能，即使充電電壓提高到3.75V，充放電曲線仍能保持良好的線性，其中A-MCMB-4得到了的放電比電容值最高，達(dá)到20Fg-1。
　　采用低溫氧化-熱還原工藝制備了微膨化的H-MCMB，實(shí)現(xiàn)了對MCMB石墨微晶層