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相似文献
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1.
以豌豆荚为碳源、ZnCl2或KOH为活化剂制备了活性炭, 并用作双电层电容器的电极材料. 采用比表面及孔隙度分析仪表征了豌豆荚基活性炭的孔结构. 通过KOH或ZnCl2活化后, 活性炭比表面积从1.69 m2·g-1增大到2237或621 m2·g-1. 采用循环伏安法和恒流充放电测试技术表征了豌豆荚基活性炭的电化学特性. 结果表明: 在6 mol·L-1 KOH溶液中经KOH活化处理的活性炭的质量比电容高达297.5 F·g-1, 并具有良好的充放电稳定性, 在5 A·g-1的高电流密度下循环充放电500次后, 质量比电容仅衰减8.6%.  相似文献   

2.
Hollow tube-like activated carbon(HTAC) was fabricated by a simple and efficient carbonization method with cotton as carbon precursor activated by KOH without any template. The activation time from 0 to 90 min showed no significant effect on the micro-morphology, but greatly influenced the specific surface area and electrochemical performance. In the end, it was found that the sample activated for 60 min(HTAC-60) has a higher specific surface area of 2600 m2/g, a larger pore volume of 1.52 cm3/g and a greater specific capacitance of 483 F/g at a current density of 0.2 A/g in 1 mol/L H2SO4. Moreover, the sample HTAC-60 shows excellent cycle stability(only 12.2% loss after 5000 cycles) and a high energy density of 67.1 or 37.2 W·h·kg-1 at a power density of 200 or 1000 W/kg, respectively, operated in a voltage range of 0-1.0 V in 1 mol/L H2SO4. The results indicate that cotton can potentially be used as a raw material for producing low cost and high performance activated carbon electrode materials for electric double layer capacitor.  相似文献   

3.
Fe2O3/active carbon(Fe2O3/AC) nanocomposites were readily fabricated by pyrolyzing Fe3+ impregnated active carbon in a nitrogen atmosphere. The as-prepared composites were studied by X-ray powder diffraction(XRD), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and transmission electron microscopy(TEM). The capacitive property of the composites was investigated by cyclic voltammetry(CV) and galvanostatic charge-discharge test. Physical characterizations show that the γ-Fe2O3 fine grains dispersed in the AC well, with a mean size of 21.24 nm. Electrochemical tests in 6 mol/L KOH solutions indicate that the as-prepared nanocomposites exhibited improved capacitive properties. The specific capacitance(SC) of Fe2O3/AC nanocomposites was up to 188.4 F/g that was derived from both electrochemical double-layer capacitance and pseudo-capacitance, which was 78% larger than that of pristine AC. A symmetric capacitor with Fe2O3/AC nanocomposites as electrode showed an excellent cycling stability. The SC was only reduced by a factor of 9.2% after 2000 cycles at a current density of 1 A/g.  相似文献   

4.
The activated carbon fiber(ACF) was prepared from polyacrylonitrile-based pre-oxidized fiber(PANOF) by KOH direct activation. The influence of activation conditions including impregnation ratio(the mass ratio of PANOF to KOH), activation temperature and activation time on the pore structure and electrochemical properties of ACF was investigated, and the corresponding activation mechanism was proposed. The ACF prepared at an activation temperature of 800℃ and an impregnation ratio(the mass ratio of PANOF to KOH) of 1:2 for an activation time of 1 b in 6 mol/L KOH solution exhibits a specific surface area of 3029 m^2/g, a mesoporosity of 84.2% and a specific capacitance of 288 F/g, and shows a good capacitive performance. The prepared ACF can be used as the electrode material for supercapacitors.  相似文献   

5.
采用磷酸活化和磷酸改性制备了不同种类的含磷活性炭,采用元素分析、X射线光电子能谱(XPS)和氮气吸附等手段分析了活性炭的元素含量、表面化学性质和孔隙结构,采用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗分别考察了活性炭在KOH和H2SO4电解质溶液中作为超级电容器电极材料的电化学性能,采用自由截距多元线性回归拟合统计分析研究了活性炭电极比电容量的影响因素,应用三电极体系分析了磷元素对活性炭电化学性能的影响机理。研究结果表明,活性炭掺杂的磷引入了赝电容,提高了活性炭电极的比电容量,磷元素含量为5.88%(w)的活性炭的比电容量在0.1 A·g-1下达到185 F·g-1。统计分析结果显示,活性炭的中孔有利于电解质离子向微孔内的扩散。在6 mol·L-1 KOH电解质溶液中,孔径在1.10-1.61 nm、2.12-2.43nm及3.94-4.37 nm范围内是电解质离子在活性炭孔隙内部形成双电层的主要场所;在1 mol·L-1 H2SO4电解质溶液中,孔径在0.67-0.72 nm范围内有利于双电层电容的形成。  相似文献   

6.
The significant influence of silica inside rice husk in the preparation and electrochemical performances of activated carbon are investigated. The removing of silica results in high mesoporous ratio and good rate capability.  相似文献   

7.
近年来,以生物质为前驱体来制备碳材料因其资源丰富、廉价易得、无污染且可再生等优点而引起人们的广泛关注。本文将生物质明胶制备成呈蜂巢状的多孔结构,并以此为前驱体经碳化、活化制备活性炭。研究表明,与商品化明胶相比,由多孔明胶所制备的活性炭其比表面积(可高达3692 m~2?g1)及超级电容器性能均有明显提升。在6 mol?L~(-1) KOH水溶液中,由多孔明胶经600°C碳化、700°C KOH活化所制备的活性炭,在1 A?g~(-1)的放电容量为357 F?g~(-1),即使在100 A?g~(-1)的大电流密度下,其比电容仍可维持在227 F?g~(-1)。活性炭样品也表现出优异的循环稳定性,在10 A?g~(-1)下经7500圈循环稳定性测试后,其初始容量保持率高达93.0%。而且,以该活性炭组装的对称型超级电容器,在250、2500及25000 W?kg~(-1)的功率密度下,其能量密度分别为10.3、9.7和8.2 Wh?kg~(-1);在10 A?g~(-1)下经10000次循环后,容量保持率高达97.6%。这些研究结果表明由蜂巢状多孔明胶所制备的活性炭在高性能超级电容器中具有巨大的应用潜力。  相似文献   

8.
以头发和蔗糖为原料, 通过水热碳化和KOH活化两步法制备了氮硫双掺杂微孔炭材料. 利用扫描电子显微镜, 透射电子显微镜, 氮气吸脱附, X射线光电子能谱, 电子能谱和傅里叶交换红外光谱等手段系统表征了所制备活性炭材料的微观形貌, 孔隙结构和表面化学性质. 并在6 mol·L-1 KOH溶液中研究了所制备活性炭材料的电容性能. 氮气吸脱附测试表明, 所制备活性炭材料的比表面积最高可达1849.4 m2·g-1, 孔道以微孔为主. 所制备活性炭材料氮元素含量为1.6%-2.5% (原子分数(x))), 硫元素含量为0.2%-0.5% (x). 由于N、O、S官能团的协同作用, 所制备碳材料表现出明显的赝电容. 活性炭材料的比电容值最高可达200 F·g-1, 对应的能量密度为6.9 Wh·kg-1. 功率密度达到10000 W·kg-1时, 能量密度仍达到4.1 Wh·kg-1. 本文的工作表明以生物质为原料可以方便制备氮硫双掺杂活性炭电极材料.  相似文献   

9.
微波改性活性炭用于烟气脱硫脱硝的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
在用浓硝酸、氢氧化钾化学改性活性炭的基础上,使用专门设计的微波发生器对活性炭进行热处理,制备了一种高效的活性炭吸附剂用于烟气脱硫脱硝。改性活性炭对模拟烟气的吸附实验表明,活性炭经微波改性后的脱硫吸附量明显提高,氢氧化钾浸泡加微波改性的脱硫效果最好,浓硝酸浸泡加微波改性的活性炭对氮氧化物也有比较好的吸附效果,NO的吸附容量可达到36.8×10-3。扫描电镜(SEM)显示,微波改性后的活性炭微孔充分,有利于污染物的脱除。此外,还对各种改性方法提高活性炭脱硫脱硝性能的机理进行了分析。  相似文献   

10.
采用原位聚合法合成聚苯胺(PAIN)及聚苯胺/炭气凝胶(PAIN/CA)复合材料,经过高温裂解制备含氮碳(NC)及含氮碳/炭气凝胶复合材料(NC/CA),再以KOH为活化剂对其进行活化,制备活化含氮碳(ANC)及活化含氮碳/炭气凝胶复合材料(ANC/CA)。采用扫描电镜、循环伏安、恒流充放电以及电化学阻抗等方法进行性能测试,结果表明,由于KOH的活化作用,含氮碳材料的粒径明显变小,其比电容值为138 F/g,高于未活化含氮碳材料(98 F/g),ANC/AC3复合材料电极的比电容值比ACA电极(88 F/g)高,达到127 F/g。  相似文献   

11.
以无灰煤(HyperCoal)为原料,KOH和CaCO3为活化剂制备了煤基活性炭,采用低温N2吸附法表征了活性炭的比表面积和孔结构,测定了活性炭用作双电层电容器(EDLC)电极材料的电化学性能。考察了炭化温度、活化温度、活化时间和活化剂对活性炭电容特性的影响。研究结果表明,比表面积和比电容随着炭化温度的升高而降低,活化温度过高或活化时间太长对比电容有不利影响。此外,CaCO3影响活化过程中孔的开发,显著降低所制备活性炭的比表面积和比电容。在炭化温度为500℃、活化温度为800℃、KOH与焦的质量比为4∶1和活化时间2 h下所得活性炭的比表面积和总孔容分别达到2 540 m2/g和1.65 cm3/g,该活性炭电极在0.5 mol/L TEABF4/PC电解液中的比电容达到最大值46.0 F/g。  相似文献   

12.
以萘为碳源, 采用MgO模板诱导耦合KOH裁剪技术制备了相互连接的多孔碳纳米囊(ICNC). 结果表明所制备的ICNC2具有大的比表面积(1811 m2/g)、 高的压实密度(1.38 g/cm3)和微孔孔容含量(58.93%). 在对称的超级电容器(SC)中, ICNC2电极的体积比容在不同电流密度下分别高达420.8 F/cm3(0.069 A/cm3)和315 F/cm3(27.6 A/cm3), 容量保持率为74.82%. 在38 W/L功率密度下, ICNC2基SC的体积能量密度为14.6 W?h/L. 经过20000次循环后, 其体积比容仅衰减1.4%, 库伦效率为99.1%, 为从萘基小分子制备储能用功能碳材料提供了一种可行的方法.  相似文献   

13.
The effect of potassium(K) promoter on the catalytic performance of activated carbon(AC) supported Wacker-type catalysts(Pd Cl2–Cu Cl2/AC) for the synthesis of dimethyl carbonate(DMC) from CO and methyl nitrite(MN) was investigated by means of N2 adsorption, H2-temperature-programmed reduction(H2-TPR), and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). The experimental results showed that the space time yield of DMC on Wacker-type catalysts with different K promoters ranked in the following order: KCl KOH CH3 COOK K2CO3. Especially, the addition of KCl significantly improved the catalytic activities of Pd Cl2–Cu Cl2/AC catalyst for DMC synthesis from CO and MN. N2 adsorption data indicated that the addition of K promoters did not change the textural properties of Wacker-type catalysts greatly. H2-TPR and XPS results demonstrated that the existence of KCl promoted the reducibility of Cu2+species and increased the proportion of Cu2+species on catalyst surface, which is favorable for oxidizing Pd0 to active Pd2+. Further, the addition of KCl benefited the reactivity of Pd Cl2–Cu Cl2/AC catalyst for DMC synthesis from CO and MN.  相似文献   

14.
张韩方  魏风  孙健  荆梦莹  何孝军 《电化学》2019,25(6):764-772
本文以稻壳为碳源,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF6)为模板和辅助活化剂制备了多孔炭材料(PCs). 多孔炭的比表面积达1438 m2·g-1,总孔容达0.75 cm3·g-1. 以PCs为超级电容器电极材料,6 mol·L-1的KOH溶液为电解液组装成扣式电池,在0.05 A·g-1的电流密度下,比电容高达256 F·g-1;当电流密度增大至10 A·g-1,其比电容仍保持在211 F·g-1,展现出好的倍率性能. 所得的多孔炭电极均表现出优异的循环稳定性. 这一工作以BMIMPF6作为模板和辅助活化剂,为合成生物质基超级电容器用多孔炭提供了一种新方法.  相似文献   

15.
A new application of metal organic framework (MOF) as a pseudo-capacitive material for supercapacitors is investigated. To this end, a simple nickel-based MOF, formulated Ni3(btc)2.12H2O, is synthesized via a hydrothermal reaction. As an electro-active material, such nickel-based MOF exhibits superior pseudo- capacitive behavior in KOH aqueous electrolyte with a high specific capacitance of 726 F g-1. Also, it displays good electrochemical stability with 94.6% of the initial capacitance over consecutive 1000 cycles. In addition, a simple asymmetric supercapacitor with a high energy density of 16.5 Wh kg-1 is successfully built using the nickel-based MOF as positive electrode and commercial activated carbon as negative electrode in KOH electrolyte.  相似文献   

16.
以木质素为碳源,氯化钠为模板,通过低温回流使木质素包覆在氯化钠外层,高温煅烧获得木质素基多孔炭,研究了其作为电极材料在超级电容器中的应用。 结果表明,改变煅烧温度可调控所得样品的孔结构,其比表面积在548~600 m2/g之间可变,且随着煅烧温度升高,比表面积和孔体积先增大后减少。 700 ℃煅烧所得样品具有最大的比表面积,并表现出最高的电容性能,其在6 mol/L KOH电解液中比电容可达252 F/g,有效面积电容高达31.2 μF/cm2,模板氯化钠可清洗分离并可循环利用。 提出了一种废弃物高附加值制备超级电容器用多孔炭的绿色方法。  相似文献   

17.
采用硝酸氧化手段对活性炭进行了表面处理, 并在固定床反应器上测试了其脱除单质汞的性能. 研究表明, 在模拟烟气中硝酸改性活性炭能有效脱除单质汞. 采用元素分析、Brunauer-Emmett-Teller (BET)比表面积、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱、Boehm滴定、程序升温脱附(TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了活性炭表面官能团对其脱汞性能的影响. 结果表明: 硝酸氧化处理能同时增加活性炭表面含氧官能团和含氮官能团的含量. 与改性活性炭的物理性质相比, 其化学性质对脱汞性能的影响更大, 单质汞主要被改性活性炭氧化为HgO而去除. 在脱汞反应中, 羰基、酯基和酸酐等含氧官能团可能是活性吸附位点, 反应后这些官能团被还原为羟基或者醚基; 而吡咯等含氮官能团可能是活性催化位点. 此外, 基于上述表征结果提出了硝酸改性活性炭表面官能团的脱汞机制.  相似文献   

18.
具有高比表面积、良好导电性的多孔碳材料在超级电容器中有着广泛的应用前景. 大量的研究工作致力于通过物理或者化学手段合成并调控多孔材料的微观结构. 在众多多孔碳材料的制备方式中,氢氧化钾作为一种高效的活化剂,常用于制备具有良好孔径分布和高比表面积多孔碳电极材料. 本文主要结合作者课题组的研究工作,着重概述利用氢氧化钾活化sp2碳纳米材料制备多孔碳材料的机理过程、结构形貌的转变以及所得材料的电化学性能,希望对发展新型的高性能基多孔碳材料的超级电容器电极材料有所帮助.  相似文献   

19.
An efficient and cost-effective strategy to modificate the surface of active carbon (AC), form a 3D-conductive network, and therefore improve the electrochemical performance of AC based supercapacitor was developed.  相似文献   

20.
汽油活性炭基脱硫吸附剂的制备与评价   总被引:6,自引:1,他引:5  
以250℃温度下浓硫酸改性后的活性炭为载体,采用浸渍法制备了以MnO2为活性组分的活性炭基的汽油脱硫吸附剂MnO2/AC,考察了吸附剂的制备条件及脱硫条件对脱硫效果的影响。研究结果表明,适宜的吸附剂制备条件为,以Mn(NO3)2为活性组分前驱物,Mn(NO)2浸渍液浓度0.15mol/L、常温下浸渍24h、焙烧温度350℃、焙烧时间2h。该吸附剂在静态吸附温度120℃、吸附时间2h、剂油质量比0.10的条件下可使原料油硫的质量分数从628.6×10-6降至221.5×10-6,脱硫率达到64.8%;在动态吸附温度60℃、空速1.76h-1的条件下,初始流出汽油硫的质量分数降至21.8×10-6,初始脱硫率达到96.5%。  相似文献   

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