炭化温度对酚醛基活性炭纤维孔结构的影响

从酚醛纤维出发，经过炭化和KOH活化制备了酚醛基活性炭纤维（PACF），并对不同温度下炭化样品的比表面积、孔结构以及表面形态之间的关系进行了探讨。采用氮气（77K）吸附法测定PACF活性炭纤维的孔结构和比表面积。结果表明：用KOH在900℃对低于500℃炭化纤维进行活化，不能保持纤维形态，只能得到碳收率低、比表面积高的粉状物，而高于500℃炭化样品则可保持纤维形态。随着炭化温度的升高，所有样品的整体孔径分布范围基本相同，而平均孔径，比表面积和孔容逐渐缩小。     

黑液木质素制备活性炭及其电化学性能研究

以造纸黑液中提取的木质素为原料,采用碳化-活化法制备活性炭并作为双电层电容器电极材料研究其电化学性能。考察了碳化温度与活化温度对活性炭电化学性能的影响,分析了其比表面积、孔径分布与比电容之间的关系。结果表明,以KOH为活化剂,活化剂与焦的质量比为1∶1、活化时间为1 h、碳化温度为600℃,活化温度为700℃制备的活性炭比电容达到最大,为158 F/g,其比表面积为948 m~2/g。经对比发现,在KOH水系电解液体系下,1~2 nm的微孔孔径分布情况对比电容值具有较显著的影响。此外,恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学测试显示所制备的活性炭电极具有较好的双电层电容器性能。     

基于竹节的双电层电容器用高比表面积活性炭的研究

竹节在隔绝空气的条件下，经不同温度炭化处理后与KOH混合，制取竹节基高比表面积活性炭，考察了炭化温度，KOH与竹节炭的质量比，活化温度和活化时间对所得高比表面积活性炭比电容的影响和组装的双电层电容器的充放电特性，结果表明，控制适宜的炭化，活化工艺条件下可制得比电容达55F／g的竹节基高比表面积活性炭，由它组装的双电层电容器具有良好的充放电性能和循环性能，但内阻过高，大电流下充放电时电容量下降过大。     

酚醛树脂基活性炭的制备及双电层电容特性

以热固性酚醛树脂为原料,采用CO2物理活化法制备双电层电容器用高比表面积活性炭。由氮气吸附法测定活性炭的比表面积和孔结构,采用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电考察其在30％KOH水溶液中的电容特性。结果表明,随着活化温度的升高,所得活性炭收率下降,比表面积、总孔孔容和质量比电容不断增加;具有高比表面积和宽孔径分布的试样APF953,具有最高的质量比电容值,电流密度由50mA·g^-1提高到500mA·g^-1时,其放电比电容由183．36F·g^-1降低到175．68F·g^-1,容量保持率达到96％,显示出良好的电容特性。     

稻壳基活性炭电极材料制备及其电化学性能研究

以稻壳为原料,氢氧化钠为活化剂,制备活性炭.进一步将该活性炭作为电极材料,以氢氧化钾溶液为电解液,组装超级电容器.采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等手段,分析了不同活化温度对活性炭的比表面积及孔结构的影响,并利用恒流充放电、循环伏安等方法研究了电容器的电化学性能.结果表明:800 ℃活化下活性炭的比表面积最佳,为2760 m2/g,孔结构发达.此条件下,在6 mol/L的KOH电解液中,活性炭电容器比电容达267.2 F/g,等效内阻仅2.2 Ω,倍率性能好.经过5000次循环后,其电容保持率仍有83.7%,表明该稻壳基活性炭电极具有优异的充放电可逆性和循环稳定性.     

竹炭基高比表面积活性炭电极材料的研究

以竹节为原料，在隔绝空气的条件下，经不同温度炭化处理后与KOH混合，制取竹炭基高比表面积活性炭。考察了炭化温度、KOH与竹炭的质量比、活化温度和活化时间等工艺因素对活性炭收率、微孔结构和吸附性能的影响，探讨了竹炭基高比表面积活性炭作双电层电容器电极时的充放电特性及其比电容与各种因素的关系。研究结果表明，控制适宜的炭化、活化工艺条件可制得双电极比电容达55F／g的竹炭基高比表面积活性炭，由它组装的双电层电容器具有良好的充放电性能和循环性能，但内阻过高，大电流下充放电时电容量下降过大。     

双电层电容器用沥青焦基活性炭的制备工艺条件对其孔结构及电化学性能的影响

以沥青焦为原料，KOH为活化剂在不同的工艺条件下制备了双层电容器用活性炭电极材料。分别考察了活化剂用量、活化时间、以及加入Cu、Ni催化活化等工艺条件对活性炭孔结构及作为双电层电容器电极的电化学性能的影响。结果表明：在实验范围内增加KOH用量及活化时间，活性炭的比表面积和比电容增加，比电容最高达到247F／g。添加Cu、Ni催化活化后活性炭的比表面积及比电容增加，高功率放电性能明显改善。     

双电层电容器用无烟煤基高比表面积活性炭制备工艺的正交试验研究

以双电层电容器电极材料为应用背景，选择低灰无烟煤为原料，采用KOH化学活化性，在不同的工艺条件下制备了无烟煤基高比表面积活性炭，通过正交试验法研究了KOH与无烟煤的质量比、活化温度及活化时间对所制得的高比表面积活性炭比电容的影响。结果表明：在KOH与无烟煤的质量比为5，活化温度为750℃，活化时间为1．5h时可制得比电容达62．5F／g的高比表面积活性炭。由它组装的模拟双电层电容器具有良好的充放电性能和循环性能。     

夏威夷果壳活性炭制备及双电层电容器性能研究

以夏威夷果壳为原料,采用KOH活化以及掩埋法隔绝空气活化制备具有高比表面积的活性炭,并以此产品制成双电层电容器。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)和恒流充放电、交流阻抗等方法研究了该材料的结构、表面形态和电化学性能。结果表明,样品的BET比表面积高达1760m3/g。所制备的材料在1mol/L KOH的水系电解液中显示较好的电容性能,当电容器的电压为1.1V时,比电容为163.63F/g,具有较高应用前景。     

基于酚醛树脂的超高比表面积中孔活性炭的研究

以酚醛树指为原料,氢氧化钾为活化剂,制备酚醛树脂基超高比表面积活性炭。采用正交实验考查了制备工艺中炭化温度,碱炭比,活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响,确定了超高比表面积活性炭的制备最佳工艺。利用TG—DTA对热解过程中树脂的炭化活化行为进行了探讨;通过N2-BET对活性炭比表面积和孔结构进行了表征,并简单分析了成孔机理。结果表明：炭化温度400℃,碱炭比为5：1,活化温度为750℃,活化时间为100min时,制备的酚醛树脂基活性炭比表面积为3013m^2·g^-1,孔容1．609ml／g,平均孔径2．135nm,亚甲基蓝吸附值为592mg·g^-1。     

KOH活化法制备有机双电层电容器用高比表面积活性炭

以石油焦为原料、KOH为活化剂制备有机双电层电容器用高比表面积活性炭。考察了活化剂与石油焦的质量比（碱炭比R）对活性炭的孔结构及其比电容的影响,研究结果表明：增大活化剂用量可制得中孔含量丰富的高比表面积活性炭,碱炭比为5时所制活性炭的比表面积和总孔容分别为2646m^2／g和1．66cm^2／g,中孔率高达53．6％,以该活性炭作电极组装成的双电层电容器在1mol／L LiPF6（EC＋DMC＋EMC）有机电解液中的比电容可达173F／g,同时具有良好的充放电性能和功率特性。     

脉冲电沉积法制备聚苯胺超级电容器电极材料

采用脉冲电沉积法制备得到纤维状聚苯胺,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及红外光谱(FT-IR)等手段对其结构、形貌等进行了表征。将所得聚苯胺用作超级电容器电极材料,采用恒流充放电、循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)等技术测试其电化学性能,1.0A·g-1下的放电比容量为336.3F·g-1。     

Pb（PbO）负载对活性炭超级电容眭能的影响及其机理

采用超声浸渍结合还原分解的方法制得了nano—Pb（PbO）／AC复合改性材料。利用XRDSEMEDS、N2吸脱附（BET）、循环伏安（CV）等对铅负载后活性炭材料的微观结构和电化学性能进行了表征。结果显示粒径小于100nm Pb、PbO颗粒均匀地分布在活性炭表面。负载后活性炭比表面积和孔容稍有减少,孔径分布变化不明显。Pb（PbO）／AC复合改性材料具有良好的导电性,提供了一定的氧化还原电流,在0．1A／g电流密度下非法拉第比容量损失仅6．5％。     

Structure and electrochemical properties of resorcinol-formaldehyde polymer-based carbon for electric double-layer capacitors

A nano-porous carbon was prepared by carbonization of a novel synthetic resorcinol-formaldehyde (RF) polymer without any additional activation process, and used as electrode materials for aqueous electric double-layer capacitors (EDLCs). This novel RF polymer-based carbon shows high specific surface area with large carbonization yield (∼50%), and excellent specific dc capacitance over 200 F/g. The effect of R/CA ratio (i.e. molar ratio of resorcinol to curing agent) on the specific surface area, pore size distribution, nanostructure and electrochemical capacitance was studied, respectively. The results showed that a higher R/CA ratio yielded carbon with higher specific surface area, larger specific capacitance, and broader pore size distribution. The highest specific surface area of 825 m²/g and specific capacitance exceeding 200 F/g were found to occur at R/CA ratio of 50. The electrochemical behaviors were characterized by means of galvanostatic charging/discharging, cycle voltammetry and impedance spectroscopy. The correlation between electrochemical properties and pore structure was investigated. Due to the excellent capacitance properties, low cost and simple process, this RF polymer-derived carbon would be a promising material for EDLCs applications.     

Effect of simultaneous etching and N-doping on the surface and electrochemical properties of AC

To improve the electrical performance of activated carbon (AC)-based electric double-layer capacitors (EDLCs), the surface of AC was modified with gas phase ammonia treatment at 1073 K with different treatment times to carry out simultaneous etching and N-doping. The effects of the treatment on AC surfaces and their electrochemical properties were investigated. The specific capacitances of samples treated for 22 min were increased to 426 F/g at scan rates of 10 mV/s, which corresponded to a 76.8% increase as compared with 241 F/g of samples measured as received from the manufacturer. The increase is attributed to an increase in the specific surface area and the total pore, micro- and mesopore volumes due to the etching effect of the high-temperature ammonia gas reaction. Moreover, N-functional groups, which were introduced by the treatment, also aided to improve the electrochemical properties of the resulting AC-based electrode. Therefore, the simultaneous etching and N-doping method with ammonia gas at high temperature can easily introduce nitrogen functional groups on the AC surface. In addition, the reaction of nitrogen gas with AC can affect its specific surface area and surface pore structure, which is very effective in preparing AC for EDLCs with improved electrochemical properties.     

用过期切片面包制备环保超级电容器活性炭电极材料

考虑到世界上每天产生大量的过期面包等过期食品,以过期切片面包为原材料,经碳化、1 mol·L^-1 KOH活化并用稀盐酸中和及去离子水和乙醇洗涤后,制备了过期切片面包活性炭(EBAC)。对过期切片面包活性炭的表面形貌、物相结构、表面官能团、比表面积和孔径分布分别通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮气吸脱附(BET)进行了表征。在以3 mol·L^-1 KOH为电解液的三电极体系中,进行了活性炭电极材料的电化学性能测试。充放电曲线显示,在0.5 A·g^-1电流密度下,电极材料比电容达到352 F·g^-1;在5 A·g^-1的电流密度下循环1000次后,比电容保持在99.87%,展示出良好的循环稳定性。交流阻抗测试得到的Nyquist图和Bode图则近一步说明了过期切片面包活性炭具有良好的超级电容器性能。     

采用KOH与NaOH活化剂所制活性炭表面化学性质及孔结构的比较

采用沥青焦为原料,以KOH和NaOH活化剂制备出不同碱炭质量比（R）系列活性炭。利用X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）表征出所制活性炭的石墨层结构和表面化学性质,并用氮气吸附和脱附等温线计算出BET比表面积、DFT孔径分布及孔容。实验结果表明,与NaOH活化剂相比,KOH活化剂所制活性炭石墨层破坏更明显,表面含氧官能团也明显增加。当R=5时,KOH活化剂所制样品BET比表面积高达2939m^2／g,孔容为1．43cm^2／g;而NaOH活化剂所制样品BET比表面积和孔容分别只有1098m^2／g、0．53cm^2／g。     

纳米活性炭/锌锰复合电极材料的制备及性能

使用溶胶-凝胶法合成锌掺杂二氧化锰的纳米晶电极材料,将其与干式振动滚压法制备的纳米活性炭混合制成超级电容器所需的片状电极。纳米活性炭材料为类球状颗粒,粒径约为50 nm,且为微孔和中孔并存的狭缝结构;制备的锌掺杂二氧化锰纳米晶材料为中孔占优的孔隙结构,含有纳米锌和氧化锌的成分,经XRD测试和比表面分析,得到此纳米晶材料的平均粒径小于30 nm。分析显示,经滚压振动研磨改性的纳米活性炭与10%纳米晶锌锰材料混合的电极材料具有较好的电容性能,比电容达到299 F.g-1。