碳纳米管的修饰及其在超级电容器中的应用

碳纳米管以其窄孔径分布、高有效比表面积、良好导电性能、良好力学性能、优良化学稳定性和良好热稳定性以及较低成本等优点,被认为是超级电容器的理想电极材料之一.本文结合碳材料具有的双电层电容和金属氧化物、导电聚合物具有的准法拉第电容,综述了碳纳米管的修饰处理技术及碳纳米管/金属氧化物、碳纳米管/导电聚合物复合材料、碳纳米管原位再生长技术的研究进展,指出碳纳米管的修饰能更好地改善其电化学性质,因此碳纳米管复合材料是超级电容器电极材料研究的一个重要发展方向.     

碳化钙骨架碳的N,O功能化及其电化学性能

以碳化钙为前驱体, 新鲜制备的高活性氯气为刻蚀剂, 采用低温一步合成法制备了多孔结构的碳化钙骨架碳 (CCDC). 将CCDC用硝酸进行氧化处理后, 在氩气保护下, 分别用尿素、三聚氰胺在950 ℃下碳化, 制备出富氮功能化的CCDC. 采用红外光谱、扫描电镜、元素分析等手段对材料进行物理表征, 发现功能化的CCDC有明显的氮、氧官能团存在, 极大地改善了CCDC的结构和表面活性. 将功能化的CCDC作电极材料并组装成超级电容器进行循环伏安、恒流充放电、循环寿命等电化学性能测试. 结果表明, 经硝酸、尿素、三聚氰胺处理后的CCDC电极, 在1 mol/L H₂SO₄中比电容分别达到181.5, 210.8和225.4 F•g^－1, 比处理前分别增长了17.3%, 36.3%和45.7%, 且循环5000次后, 容量几乎没有衰减.     

超级电容器用炭/导电聚合物复合材料*

炭/导电聚合物复合材料是近年来发展起来应用于超级电容器的一种新型电极材料。炭材料与氧化物的复合材料,或者炭材料与导电聚合物的复合材料,能够将双电层电容与法拉第电容结合,既可提高超级电容器的比电容,改变其充放电电压,又可提高其循环性能。本文综述了近年来国内外各种炭材料,如活性炭,碳纳米管等与导电聚合物复合材料的研究进展,认为炭与导电聚合物的复合材料,尤其是性能优良的炭气凝胶,模板法制备的中孔炭,以及由金属或非金属碳化物与氯气等刻蚀剂反应制备的骨架炭与导电聚合物的复合材料是超级电容器电极材料研究的一个重要发展方向。