竹基活性炭的制备及其电化学性能的研究

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1、摘要竹基活性炭的制备及其电化学性能的研究摘要超级电容器作为一种新型的可逆电化学能量贮存体系，具有高充放电功率密度、循环寿命长和无污染等优点，在众多的研究领域获得了较为广泛的应用。然而随着现代科学技术的飞速发展，对电极材料提出越来越高的要求，包括原料的清洁性和终产品的高稳定性、长寿命、储能密度大等一系列超级电容器技术发展的标志性性能。本论文从生物质原材料——竹材出发，先经过炭化处理，然后对得到的竹炭采用水蒸气和KOH两种活化剂活化，制备出超级电容器用电极材料——高比表面竹基活性炭。采用热重分析、比表面积及孔分布测试、xRD等手段分析了竹材的基本材性、竹基炭的性质

2、；使用恒流充放电测试、循环伏安测试等手段分析了不同因素对于竹炭基超级电容器电极材料电化学性能的影响。实验结果表明：竹炭作为超级电容器电极材料的储能机理是基于双电层理论的，并且活化对于竹炭比表面积的提高是有效的，可以达到2365m2／g；对孔径的分布则主要集中在1．8砌、2．4nm和3—4nm附近。其中，竹炭中所含的微量元素、竹材炭化温度、竹炭活化剂种类以及活化温度对竹基炭作为超级电容器电极材料的比电容有一定的影响；当活化剂为KOH、活化温度为800℃时，竹基活性炭作为超级电容器电极材料的比电容高达205F／g，并且显示出很好的大电流充放电性能。摘要关键词：竹材

3、，竹基活性炭，超级电容器，电化学性能II摘要PREPARATIONANDELECTRoCHEMICALPERFoRMANCESOFACTIVATEDCARBONELECTRoDESFROMBAMBOoABSTRACTThesuperc印acitorisanewkindofreVersibIeelectrochemicalene玛ystoragedeVicewiththeadVantagesofhighcha喀e-discha唱epowerdensi吼10ngcycJelife，noponution，etal，whichhasbeenwidelyusedinma

4、nyfieldssuchasmemolyback—updevicesaⅡdelectricvehicles．HoⅥ郫er’alongwithmodemizedscienceandtechn0109yrapiddevelopment，electrodenlaterialsofsupercapacitorsareendowedwithhigherdemands，矗omthepersistenceandcleaIlnessofrawmatedalstohi曲stabilityandene玛ydens时ofendproducts．Inthiswork，electrod

5、ematerialsofsuperc印acitors，highspecificsurfaceactiVatedcarbon，werepr印aredf幻mbiomaterialbamboo，witlltllep蹴essofcarbonization，aIldactiVationbywatersteama11dKOH．Thebasicpropeniesofbambooandb锄boocharcoal、托reaIlalyZedbywaysofthe皿ograVimetricanalysis，ninDgenadsorption·desorptiontest，XI王Da

6、ndsoon．TherclationshipsbetweendifferelltfactorsandthespecificcapacitancewereinVestigatedthmughgalVaIlostaticcha唱e—discha略etest，cyclevoItammetⅨIII摘要etcThemainresultsareasfbnows：Theaccumulationmechanismofbamboocharcoalusedastheelectrodeofsuperc印acitorsisbaSedupondouble-electrode—layer

7、theory．TheactivationisanefrectualwayofincreasingtheSpeci矗csurfaceofbamboocharcoal，reaching2365m2／g；poresizesaremainlywithin吐Lerangeof1．8咖、2．4nmand3-4nm．Thespecificc印acitanceofb锄boocharcoalusedaselectrodeforsuperc印acitorisinnuencedbymicroelementsrelnainedinb锄boocharcoal，carbonization

8、temperatures，typeso