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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 281 毫秒
1.
马诗瑶  杜慧  耿闯  王扬  庞琳瀚  赵娜  刘筱  郭永泰  曲江英 《应用化学》2016,33(11):1316-1321
采用废弃蟹壳为碳源,KOH为活化剂原位制备了氮/氧共掺杂多孔炭,并研究其作为电极材料在超级电容器中的应用。 固定蟹壳与KOH的质量比为5:3,考察了煅烧温度对所得炭材料产率、孔结构和氮氧含量的影响。 结果表明,蟹壳基炭材料的孔结构和氮/氧含量可通过改变煅烧温度调变。 随着煅烧温度从500 ℃上升至700 ℃,多孔炭的比表面积和孔体积逐渐增大,而氮/氧含量随温度升高则降低。 采用循环伏安和恒流充放电对所得材料的电化学性能进行测试。 结果表明,所得多孔炭的电化学性能取决于其孔结构与氮/氧表面性质的协同作用,其中煅烧温度为600 ℃所得的多孔炭比表面积为612 m2/g,氮和氧含量分别为3.53%和32.8%,在50 mA/g的电流密度下比电容达到310 F/g,循环1000次比电容仍然保持95%以上,展现出良好的电化学性能。  相似文献   

2.
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   

3.
以纳米CaCO3为模板、蔗糖为前躯体制备超级电容器用介孔炭电极材料.材料的结构由氮吸附、TEM表征,借助恒流充放电、循环伏安和交流阻抗评价了其在6 mol.L-1KOH电解液中的电化学电容性能.结果表明,蔗糖基介孔炭的比表面积606 m2/g,富含10~30 nm的介孔.恒流放电法测得介孔炭在电流密度50 mA/g下的比电容为125 F/g,大电流倍率性能特别突出.电流密度增大到20 000 mA/g,比电容还保持有88F/g,远高于进口电容炭,该介孔炭是一种很有前景的高功率超级电容器炭电极材料.  相似文献   

4.
利用稻壳热解炭为原料制备镧负载多孔炭复合电极材料(La/PCs),先将稻壳热解炭分离出炭前驱体,再采用原位活化/负载的方法制备一系列镧负载多孔炭复合电极材料,分别考察了煅烧温度和浸渍比对其吸附性能和电化学性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜/X射线能谱仪(SEM-EDS)和Brunauer-Emmett-Teller比表面积(BET)法研究了该系列镧负载多孔炭复合电极材料的金属结构与价态、元素组成及表面形貌,并分析了孔结构与电容值之间可能存在的关系.结果表明,在6 mol/L KOH电解液中, La/PC_900/10材料的电容值为269.45 F/g.在电流密度为0.5 A/g时,由其组装的对称超级电容器具有23.45 W·h/kg的能量密度,此时的功率密度为0.70 kW/kg,并且循环5000次后的电容保持率为86.41%.La/PC_900/10良好的电容性能显示了其作为碳基电极应用于高性能超级电容器的潜力.研究结果为稻壳热解炭的利用和镧在新能源材料领域的应用提供了一条可行路径.  相似文献   

5.
炭电极材料是超级电容器的核心,该领域的研究近年来相当活跃,活性炭粉、活性炭纤维、碳凝胶、碳纳米管、玻态炭、模板炭、碳化物衍生炭、石墨烯等各种多孔炭材料用作超级电容器电极材料的研究都有报道.本文概述了我们近年来在超级电容器炭电极材料方面的研究工作,主要介绍了强碱化学活化制备活性炭电极材料、纳米CaCO3模板法制备介孔炭电...  相似文献   

6.
以柠檬酸镁为原料,采用直接碳化法制备介孔炭电极材料。N2吸附测试表明,所制备多孔炭的比表面积达2 000 m2·g-1左右,介孔孔容和平均孔径随着炭化温度的升高而增加,当炭化温度大于800℃时,能够制备出以介孔结构为主的多孔炭材料。电化学测试表明,MgC-800和MgC-900具有优异的电化学电容特性。与硬模板法制备的OMC相比,MgC-800和MgC-900在实验电流密度范围内具有更大的比电容值,这应当归功于它们巨大的比表面积以及有利于电解质离子扩散的介孔结构。  相似文献   

7.
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   

8.
基于KOH活化法,以纳米级片层多孔MgO为模板剂,制备大碳层间距的沥青基超级电容器用多级孔碳材料。考察了模板剂添加量对多孔碳材料孔分布、碳层间距等理化性能及电化学性能的影响。结果表明模板剂添加量为沥青质量的25%时,多孔碳材料比表面积、孔体积分别为2 634 m~2·g~(-1)、1.12 cm~3·g~(-1),碳层间距高达0.374 nm,用于超级电容器电极材料时,1和20A·g~(-1)电流密度下的比电容分别为338和277 F·g~(-1),经过10 000次循环恒电流充放电,1 A·g~(-1)下容量保持率为93.5%,展现了优异的电化学性能。  相似文献   

9.
静电纺丝纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高及密度低等优势,是电化学储能材料的理想候选者之一.本文综述了近年来静电纺丝碳纳米纤维、金属氧化物/硫化物/氮化物、导电聚合物及其复合材料在超级电容器领域的研究及应用进展,探讨了材料组成、结构与电化学电容性能之间的关系,并对静电纺丝纳米纤维基电极材料的发展前景进行了展望.这将为新型高性能超级电容器电极材料的结构设计与可控制备提供新思路.  相似文献   

10.
碳基超级电容器电极材料的研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
雷文  赵晓梅  何平  刘洪涛 《化学通报》2013,(11):981-987
超级电容器是近年迅速发展起来的一种新型储能元件,决定超级电容器性能的最重要因素是电极材料。碳材料以其比电容高、循环寿命长和资源丰富等优点,已经成为当前超级电容器电极材料的有力竞争者。用作超级电容器电极的碳材料主要包括活性炭、碳纳米管、石墨烯等。本文详细介绍了超级电容器用碳材料的特点、应用及发展状况,并指出制备具有大比表面积和高导电率的多孔碳是当前碳材料电极的主要研究方向。  相似文献   

11.
The steam-assistant heteroatoms of sulfur and phosphorus dual-doped graphene film fabricated via an ice-template and thermal-activation approach demonstrates an excellent pseudocapacitive behavior in flexible electrochemical capacitors.  相似文献   

12.
《中国化学快报》2020,31(7):1986-1990
Biomass-derived porous carbon with developed pore structure is critical to achieving high performance electrode materials. In this work, we report a grape-based honeycomb-like porous carbon (GHPC) prepared by KOH activation and carbonization, followed by N-doping (NGHPC). The obtained NGHPC exhibits a unique honeycomb-like structure with hierarchically interconnected micro/mesopores, and high specific surface area of 1268 m2/g. As a supercapacitor electrode, the NGPHC electrode exhibits a remarkable specific capacitance of 275 F/g at 0.5 A/g in a three-electrode cell. Moreover, the NGHPC//NGHPC symmetric supercapacitor displays a high energy density of 12.6 Wh/kg, and excellent cycling stability of approximately 95.2% capacitance retention after 5000 cycles at 5 A/g. The excellent electrochemical performance of NGHPC is ascribed to its high specific surface area, honeycomb-like structure and high-content of pyrodinic-N (36.29%). It is believed that grape-based carbon materials show great potential as advanced electrode materials for supercapacitors.  相似文献   

13.
《中国化学快报》2023,34(10):108187
Lignin and its derivatives hold great potential in developing high performance porous carbon materials for supercapacitors due to the versatile features of high carbon content, abundant multifunctional groups, low cost, and environmental benefits. Unfortunately, their derived porous carbon generally has the features of unfavorable microporous-dominated morphologies and low specific surface area (SSA) attributed from the highly-branched structure of lignin, which are hardly suitable for the supercapacitors with ionic liquid (IL) electrolyte, leading to poor energy density and rate capability. Herein, porous carbon materials with desirable mesoporous contributions from sodium lignosulphonate are designed via a facile template method. Such rich mesoporisity carbon materials not only possess with three-dimensional interconnected network, large SSA, as well as favorable pore size distribution for accelerated ion and electron mass transfer, but also feature low heteroatom content for high electrochemical stability. Consequently, the optimal electrode exhibits a high capacitance of 166 F/g at 0.5 A/g, superior rate performance (59 Wh/kg at 59 kW/kg), as well as impressive cycle life with good capacitance retention of 93.1% in EMIBF4 electrolytes. The present work opens a new avenue to design porous carbon materials with high mesopore properties from lignin for effective compatibility with IL electrolyte in high-performance supercapacitors.  相似文献   

14.
胶体离子超级电容器的比容量评价   总被引:1,自引:1,他引:0  
胶体离子超级电容器作为一种新型的超级电容器,其同时具有能量密度和功率密度高的独特优势。 目前已经发展了包括多种过渡金属阳离子和稀土阳离子,例如Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Sn2+、Sn4+、La3+、Ce3+、Er3+和Yb3+的胶体离子超级电容器体系。 在电化学反应中,识别出电活性物质的存在形式对研究电极反应机理和提高比容量具有重要价值。 本文主要通过对电活性物质比容量的探讨,理解这种新型胶体离子超级电容器的电化学储能机理。 评述了胶体离子超级电容器的比容量核算方式,提出了以阳离子为标准核算比容量的原因,并与传统超级电容器的核算方式进行了比较,表明胶体离子超级电容器在提高能量密度方面具有潜在优势,有望突破现有电化学储能设备的技术瓶颈,实现下一代高能量储能器件的开发。  相似文献   

15.
炭-/石墨烯量子点作为新兴的炭纳米材料,因具有独特的小尺寸效应和丰富的边缘活性位点而在高性能超级电容器电极材料的研发方面展现出巨大潜力。针对目前炭-/石墨烯量子点在超级电容器电极材料方面的应用优势和存在的关键问题,本文以炭-/石墨烯量子点、量子点/导电炭复合材料、量子点/金属氧化物复合材料、量子点/导电聚合物复合材料以及量子点衍生炭这些电极材料为脉络,梳理了近年来该领域的发展状况,尝试阐释炭-/石墨烯量子点在电极材料、复合材料和衍生炭电极材料中所起到的关键作用,最后对炭-/石墨烯量子点电极材料的发展进行了展望。本综述以期为炭-/石墨烯量子点基电极材料的研究提供一定参考和依据。  相似文献   

16.
《中国化学快报》2020,31(9):2280-2286
In order to further improve the potential application of nickel-cobalt oxide (NiCoO) in supercapacitors, we use controlled calcination of different Ni-Co-MOF ([NiCo(HBTC)(4,4′-bipy)]) composites to obtain five kinds of nickel doped NiCoO (N-NiCoO) with different Ni/Co molar ratio. These N-NiCoO materials with unique hexagonal nanoplates structure, high specific surface area and high porosity indicate high and stable electrochemical activity. In particular, N-NiCoO-2 with a Ni/Co molar ratio of 2:1 exhibits the highest 945.79 F/g specific capacitance at 1 A/g and a high cycle stability of only 6.7% attenuation after 5000 cycles. Apart from the certain percentage of NiCoO with higher conductivity, nitrogen doping provides more reactive sites and the specific porous hexagonal nanoplates structure of the product itself accelerate electron transfer and promote electrolyte diffusion can more effectively enhance the electrochemical performance. Therefore, N-NiCoO synthesized via a simple method exhibit exciting potential and can be used as an electrode material for supercapacitors with good performance.  相似文献   

17.
超级电容器寿命长,安全性高,并可以实现快速充放电,是化学电源研究的热点之一。然而,超级电容器的能量密度较低限制了其更多的应用。因此,超级电容器领域的研究关注点在如何提高超级电容器的能量密度。其中,提高比容量是提高能量密度的一种有效途径。本文通过对电极材料和电解液的优化来研究制备得到高容量超级电容器的方法。电极材料的比表面积、孔道结构和导电性对其电化学性能有着直接的影响。一方面,通过优化电极材料的孔道结构和比表面积可以增加活性位点并提高电解液离子传导率,从而得到高比电容。另一方面,电极材料导电性的提高有利于提升其电子传导率从而得到较高的比容量。本文分别对碳材料和金属氧化物/氢氧化物的优化达到了增加双电层电容和赝电容的目的。不仅如此,还可以通过在电解液中增加氧化还原电对从而得到高比电容。这一方法为高容量超级电容器的制备提供了新的思路。  相似文献   

18.
In this work, porous carbon with a high specific surface area as electrode materials for supercapacitors are obtained by a carbonization process at various temperatures from 700 °C to 1000 °C without activation process using poly(vinylidene fluoride) (PVDF) as a carbon precursor. The electrochemical performance is characterized by cyclic voltammetry and galvanostatic charge–discharge cycling performance using two-electrode system in 6.0 M KOH as an aqueous electrolyte. The results indicate that carbonization temperature significantly affected the specific surface area and pore volume of the PVDF-derived carbons and their capacitive behavior. In particular, the electrochemical performance of the prepared PVDF-derived carbon is determined by both the electric double-layer capacitance and the pseudo-capacitance resulting from the residual surface functional groups on PVDF-derived carbons.  相似文献   

19.
In recent years, development of high-performance supercapacitor electrode materials has stimulated a great deal of scientific research. The electrochemical performance of a supercapacitor strongly depends on its material structures. Herein, we report a simple strategy for high-performance supercapacitors by building pseudocapacitive CuS nanospheres with nanoporous structures, nanosized walls(10 nm) and relatively large specific surface area of 65 m~2/g. This electrode demonstrates excellent electrochemical performance including a maximum specific capacitance of 814 F/g at 1 A/g, significant rate capability of 42% capacitance retention at an ultrafast rate of 50 A/g, and outstanding long-term cycling stability at various current densities. The remarkable electrochemical performance of as-prepared nanoporous CuS nanospheres electrode has been attributed to its unique structures that plays a key role in providing short ion and electron diffusion pathways, facilitated ion transport and more active sites for electrochemical reactions. This work sheds a new light on the metal sulfides design philosophy, and demonstrates that nanoporous CuS nanospheres electrode is a promising candidate for application in high-performance supercapacitors.  相似文献   

20.
对高性能超级电容器不断增长的需求促进了无粘合剂电极材料的快速发展。静电纺纳米纤维由于具有良好的柔性、大比表面积、高孔隙率、容易制备等优点引起了研究者们的强烈关注。本文综述了静电纺纳米纤维基无粘合剂电极材料在超级电容器领域的研究进展,阐述了不同材料的设计制备过程和提升电化学性能的诸多方法,并指明了静电纺纳米纤维基超级电容器无粘合剂电极材料的发展机遇与挑战,为性能优异的无粘合剂超级电容器电极材料的进一步开发与应用拓宽了思路。  相似文献   

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