生物質(zhì)基活性碳材料的制備及電化學(xué)性能的研究.pdf

1、生物質(zhì)由于其具有可再生、成本低廉、來(lái)源廣泛、機(jī)械性能好等特點(diǎn)，使得生物質(zhì)材料作為新型儲(chǔ)能設(shè)備的電極材料成為可能。本論文主要研究了不同種類(lèi)生物質(zhì)基活性碳的制備及超電容性能。主要內(nèi)容如下：
　　以真菌木耳作為碳源、氫氧化鉀為活化劑，制備了具有超大比表面積的活性碳材料，比表面積和孔容分別達(dá)到了3160 m2g-1和1.73 cm3g-1。利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡，氮?dú)馕摳椒治黾半娀瘜W(xué)測(cè)試對(duì)樣品的微觀形貌，孔道結(jié)構(gòu)

2、和電化學(xué)性能進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)木耳碳化物與氫氧化鉀的質(zhì)量比為1:4時(shí)，材料獲得了最大的比表面積和孔容。在6 M KOH電解液中，1 Ag-1電流密度下，材料的比容量達(dá)到了292 Fg-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的超電容性能。
　　以平菇為碳源，采用水熱碳化結(jié)合KOH活化的方法制備出了具有大孔、介孔和大量微孔多級(jí)孔道生物質(zhì)基活性碳材料，并研究了不同水熱溫度下材料的孔結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能。結(jié)果表明，當(dāng)水熱溫度為200℃時(shí)，材料的獲得了最大的比

3、表面積(1553 m2g-1)和孔容(0.98 cm3g-1)，平菇基活性碳在1 A g-1電流密度下的比容量為203 F g-1，獲得了較高的比容量。電流密度達(dá)到10 A g-1時(shí)，樣品的比容量為依然可以達(dá)到169 F g-1，表現(xiàn)出較為良好的倍率性能。
　　以脫脂棉為原材料、尿素為氮源、氫氧化鉀為活化劑，采用高溫?zé)峤夥ㄖ苽淞舜蟊缺砻娣e高摻氮量活性碳材料。結(jié)果表明采用熱解的方法同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料的活化和氮摻雜。所制備的棉花基活性碳

4、材料摻氮量高達(dá)6.31％，并且氮摻雜后材料的比表面積依然達(dá)到了2714 m2g-1。在1 M H2SO4電解液中，10mV s-1掃速下材料的比容量達(dá)到了231 F g-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。
　　以芒果核作為碳源，采用自活化法高溫碳化制備出具有大量介孔和大孔結(jié)構(gòu)的碳材料。通過(guò)自活化法制備的樣品的比表面積依然達(dá)到了1305 m2g-1,在5 mV s-1掃速下的比容量為130F g-1。雖然樣品的比容量不高，但自活化法獲得的