活性炭超级电容器电极的电化学行为

以商用活性炭为电极材料,组装成对称型超级电容器。采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法研究正负极的电化学行为。结果发现,正极电位范围占电容器总电压的61%以上,电阻占电容器总电阻的66%以上;在不同扫描速率下,负极电容特性稳定,比容量达到了264.2F/g,而正极则仅为114.3F/g;在低频区负极出现"电荷饱和",负极中储存的电容量可得到利用,而正极未出现"电荷饱和"现象;负极电极过程为阻挡层扩散控制,而正极为有限层扩散控制;负极自放电速率大于正极,超级电容器自放电速率由负极决定。     

活性炭/氧化镍干凝胶超级电容器研究

以高性能活性炭作为负极材料、纳米氧化镍干凝胶作为正极材料组成超级电容器,研究了此电容器在7 mol/L KOH水溶液体系中的电化学性能,其充放电电压可以达到1.6 V,比能量和比功率分别达到45 Wh/kg和35 kW/kg(以正负极活性材料本身质量计算),是一种性能优良的超级电容器.     

活性炭-烧结复合镍钴超级电容器

以比电容达250F/g的活性炭作为负极,0.31 mm厚的超薄型烧结复合镍钴电极作为正极,组装了活性炭-烧结复合镍钴超级电容器,用恒流充放电和交流阻抗法研究了它的性能.比电容与正、负电极质量比密切相关,增加负极的比例,可提高比电容和比能量.以正、负电极质量之和为基准,最大比能量达16 Wk/kg、最大比功率达10 kW/kg.     

超级电容器用聚苯胺/活性炭复合材料

以过硫酸铵(APS)为氧化剂,采用苯胺在改性活性炭表面原位聚合方法,制备了聚苯胺/活性炭复合物.研究了不同氧化剂用量,不同活性炭比表面积等对苯胺转化率及制得的复合材料电极性能的影响.在6 mol/L KOH电解液中,以Hg/HgO为参比电极对复合材料进行了循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等电化学性能的测试.结果表明,在活性炭与苯胺摩尔比较小时,随着氧化剂量的增加,苯胺转化率逐渐提高,制得复合材料的电容特性却显著下降.在保持苯胺与氧化剂摩尔比不变时,提高活性炭与苯胺的配比,可以一方面提高苯胺转化率,另一方面提高聚苯胺/活性炭复合材料比电容值.当活性炭、苯胺、过硫酸铵的摩尔比为7∶1∶1时,苯胺收率达到95%以上,制得电极材料的比电容值由纯活性炭的239 F/g提高到409 F/g,提高近71.1%.     

超级电容器用乙烯基三甲氧基硅烷改性活性炭

用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)对活性炭进行表面改性,并制成双电极扣式超级电容器,电解液为1 mol/L Na2SO4.活性炭表面改性后,亲水官能团和比电容增加,扫描速度为I mV/s时的比电容为100 F/g.活性炭比电容的增加与VTMOS的浓度有关,但VTMOS浓度超过0.75%,则粘结性过大,会堵塞活性炭表面的部分孔,降低超级电容器的性能.     

超级电容器用复合炭极板电极的电化学性能

用高比表面积活性炭作为原料,酚醛树脂为粘结剂,在高温下粘结成型制备系列超级电容器用固体活性炭极板。采用直流恒流循环法和低温N2吸附对超级电容器电极进行充放电和孔结构分布测试,考察其电化学性能和结构的关系。实验发现,在不同组成的成型活性炭电极中,微孔活性炭含量大,则比电容高,炭化时温度高于800 ℃复合活性炭电极比电容下降。成型活性炭炭化后比表面积降低,微孔孔结构分布变宽,孔容在2~3 nm左右的分布明显加宽。     

活性炭电化学超级电容器的工艺优化

用L9(34)正交实验优化了电化学超级电容器(ESC)的制备工艺.考察了电解液浓度(A)、导电剂含量(B)、粘结含量(C)和极片压力(D)对电化学性能的影响,最佳条件为:A为30%、B为10%、C为10%及D为22 MPa.循环伏安、电化学阻抗、自放电、漏电电流、恒流充放电和循环性能等测试结果表明:基于最佳条件制备的电极装配的ESC,具有良好的电化学电容特性,在10 mV/s的扫描速度时,正、负极质量比为2.2:1.0时,比电容为183.7 F/g.     

活性炭纤维毡直接用作超级电容器电极

研究了商品粘胶基活性炭纤维毡直接用作超级电容器的电极,在6 mol/L KOH电解液中的电化学电容性能.活性炭纤维毡的BET比表面积为2 066 m2/g,含氮量为1.48%.高比表面积产生的双电层电容和表面氮原子准电容的作用,使活性炭纤维毡在电流为50 mA/g时的比电容达到194 F/g.由于纤维开放的孔结构和毡电...     

用作超级电容器的聚苯胺基活性炭材料

以聚苯胺为碳源、氯化锌为活化剂,800℃炭化活化制备了一种含氮、氧原子基团的活性炭.采用X-射线光电子能谱(XPS)、Boehm滴定和比表面测试对炭材料进行表征.在6 mol/LKOH电解质溶液中,扫描速率为2 mV/s条件下,利用循环伏安和恒流充放电研究其电化学性能,活性炭电极材料比电容达174 F/g.在500 mA/g的电流密度下循环2 000次后其容量仅衰减3.5％.研究表明:该材料的高比容量和良好的循环可逆性是由于活化使其比表面积增加以及含氮、氧原子基团的结果.     

超级电容器用葛根基活性炭的制备及性能研究

以葛根为原料,通过K2CO3/KOH混合碱活化方法制备了高比表面积电极材料活性炭,采用氮气吸-脱附、X射线衍射光谱法(XRD)、恒流充放电以及循环伏安法考察活性炭样品的表面性质、孔结构以及电化学性能,进一步考察了碱活化浓度、活化温度对活性炭的比表面积、孔结构和电化学性能影响。结果表明:活性炭的最佳碱炭比为3∶1,活化温度为800℃,比表面积最高达2700 m2/g,在6 mol/L的KOH电解液中,超级电容器法拉第比电容为325 F/g,具有很好的电化学性能。     

超级电容器用活性炭的制备及性能

以杏壳活性炭为原料,KOH为活化剂,制备了活性炭样品,并以1 mol/L LiClO4/PC溶液作电解液,组装成模拟电容器,进行电化学性能测试。活性炭的比电容随碱用量的增加而增高,最高达到161 F/g。比电容随比表面积的增加而升高,比表面积高于2 000 m2/g后,增加程度逐渐变小。     

硫酸体系超级电容器碳负极材料的研究

以钛板为集流体,研究了在非对称超级电容器碳负极材料中添加不同石墨导电材料对其性能的影响;结果表明:添加的石墨导电材料降低了等效串联电阻,通过抑制析氢添加剂有效抑制了碳负极H2的析出,使碳电极活性物质的比容量达到130 F/g。     

活性炭-锰氧化物电化学混合电容器的研究

以高性能活性炭作为负极材料、自制纳米锰氧化物干凝胶作为正极材料,组成电化学混合电容器,研究了此电容器在7 mol/L KOH溶液中的电化学性能.其最大充放电电压可以达到1.4 V,比能量和比功率分别达到6.5 Wh/kg和30 kW/kg.     

电解液对棉秆基活性炭超级电容器性能的影响

以棉秆基活性炭为超级电容器电极材料,1 mol/L的Et4NBF4/AN和1 mol/LLiPF6/（EC＋DMC＋DEC）为电解液,组装成模拟纽扣式超级电容器,采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗对其电化学性能进行测试,研究不同电解液对棉秆基活性炭电极电容器性能的影响.结果表明,棉秆基活性炭电极材料在Et4 NBF4/AN有机电解液中电化学性能优于其在LiPF6/（EC＋DMC＋DEC）电解液中,在2 A/g的电流密度下,放电比容量高达98 F/g,循环1000次后,容量没衰减.     

纳米TiO2掺杂活性炭极化电极的电化学特性研究

文章研究了纳米TiO2掺杂活性炭(AC)复合物ACT(纳米TiO2掺杂活性炭的AC电极样品)作为超级电容器电极的电化学特性。实验结果表明, 对于具有n型半导体特性的TiO2掺杂AC,作为超级电容器正极材料时能够显著提高AC的储能能力,作为负极时却大大地降低了AC的储能能力。在超级电容器ACT电极中AC∶TiO2为6∶1时,其电极的比容量达到69.4 F·g-1,比纯AC电极的容量提高了约47 %。循环伏安扫描图表明该ACT电极的电化学行为依然为典型的双电层电容特性。掺杂前在350~750 ℃温度范围对纳米TiO2 进行处理有利于进一步提高ACT电极的储能容量。     

超级电容器碳电极材料的制备及性能

以普通煤焦油沥青为前驱体,KOH为活化剂,采用化学活化法,在500~1 000℃下制备了超级电容器用活性炭电极材料,分析了温度对材料微观结构的影响。通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等方法,分析了不同多孔活性炭在有机电解液中的电化学行为。在500~700℃内,比电容随活化温度的升高而升高,700℃下活化的活性炭的比电容最高;活化温度在700℃以上,活性炭的比电容降低。在700~1 000℃下制备的活性炭,在有机电解液中表现出良好的电化学行为。     

活性炭超级电容器自放电的研究

介绍了以商用活性炭为电极材料组装成的超级电容器正、负极的自放电曲线和自放电速率的变化;研究了电极电位对电容器自放电性能的影响。研究结果表明：负极自放电的影响大于正极,即超级电容器的自放电速率基本由负极自放电速率决定。