炭氣凝膠的制備及在超級(jí)電容器電極中的應(yīng)用.pdf

1、本論文考察了以間苯二酚(R)甲醛(F)為原料，常壓干燥制備RF有機(jī)氣凝膠及炭化后制備RF炭氣凝膠的工藝過(guò)程，期望降低氣凝膠的制備成本。實(shí)驗(yàn)采用低溫N2吸附、TG、SEM等方法對(duì)炭氣凝膠的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；采用制備過(guò)程中添加無(wú)水乙醇(A)原位調(diào)變其孔結(jié)構(gòu)，二氧化碳活化方式改善其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。以孔徑調(diào)控后的炭氣凝膠作電化學(xué)雙電層電容器電極材料，在6MKOH電解質(zhì)溶液中，采用恒流充放電方法和循環(huán)伏安方法測(cè)試炭氣凝膠電極的電化學(xué)行為。 研

2、究結(jié)果表明，RF炭氣凝膠經(jīng)CO2900℃下活化3h時(shí)，炭氣凝膠的比表面積和孔容達(dá)到最大值，同時(shí)中孔比表面積和微孔孔容亦有所增加；繼續(xù)增加活化時(shí)間到4h時(shí)，樣品的比表面積和孔容均有一定的下降；恒流充放電測(cè)試表明，在相同充放電流密度下，900℃下活化3h的RF炭氣凝膠制得的電極具有最高的比電容，可由未活化的81F/g增大到最大值172F/g；且充放電曲線對(duì)稱性良好，說(shuō)明炭氣凝膠電極的功率性好，充放電效率高；循環(huán)伏安測(cè)試表明在不同大小的掃描速

3、率下，炭氣凝膠的電流隨著電壓變化曲線均具有準(zhǔn)矩形形狀，體現(xiàn)出良好的對(duì)稱性和電容特性；在掃描電勢(shì)范圍內(nèi)，沒(méi)有法拉第氧化-還原峰，電極的容量幾乎完全由雙電層電容提供。 添加20﹪含量的混甲酚的CmRF炭氣凝膠CO2活化改性后，其比電容仍可達(dá)到160F/g；在不同的掃描速率下，亦表現(xiàn)出良好的循環(huán)伏安行為。 炭氣凝膠的添加無(wú)水乙醇(A)的原位調(diào)控的氮吸附結(jié)果表明，隨著乙醇添加量的增加，中孔比表面積及其在總比表面積中所占比例明顯增