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论文编号 201711-105
论文题目 水蒸气活化制备超级电容器木质活性炭的研究
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水蒸气活化制备超级电容器木质活性炭的研究

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杜颜珍

杜颜珍(1989-),女,硕士生,从事活性炭电极材料的研究

申保收

申保收(1984-),男,讲师,从事能源环境材料的研究

左宋林

左宋林(1968-),男,教授,博导,从事生物质热解与炭材料的研究

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南京林业大学化工学院,南京 210037 江苏省高校农林生物质化学与利用国家重点实验室培育建设点,南京 210037

摘要:为了制备价格低廉、性能优良的超级电容器活性炭,本研究以马尾松为原料,采用常规的水蒸气活化法制备了木质超级电容器活性炭。采用元素分析,氮气吸附脱附等手段分析了活性炭的元素含量和孔隙结构;采用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗等方法分析了活性炭在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐电解质溶液中作为超级电容器电极材料的电化学性能,考察了炭化温度、活化温度、活化时间对木质活性炭电化学性能的影响规律。结果表明,当炭化温度为900℃时,所得木炭的比表面积达到最大值703 m2/g。当活化时间一定时,随着活化温度的升高,所得活性炭的比电容量先增后减。当活化温度一定时,随着活化时间的延长,活性炭的比电容量也呈现先增后减的变化趋势。炭化温度为900℃,活化温度为900℃,活化时间为1h所得的活性炭在5mv/s的扫描速率下,具有最高的比电容量155F/g;此外,它还具有良好的倍率性能(在100mv/s扫速下比电容量仍有105F/g)和较好的循环稳定性(循环5000圈后比电容量保持率为89%),其在有机电解液中的能量密度高达33.4Wh/Kg。

关键词: 水蒸气活化 木质活性炭 有机电解液 超级电容器

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