沥青基多孔炭的结构调控与电化学性能研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ccscbr66
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近几年以雾霾为主的环境问题,严重影响了居民的日常生活和健康;因此我国大力提倡使用新能源汽车取代烧油汽车,以降低污染。超级电容器是一种新型储能装置,具有功率密度大、循环寿命长等优点,将成为新能源汽车中不可取代的组成部分。多孔炭材料由于具有比表面积大、化学稳定性好、成本低且易于制备等优点,一直是超级电容器电极材料的首选。煤焦油沥青具有价格低廉、来源丰富、含碳量高等优点,因而其制备多孔炭电极材料具有得天独厚的优势。本文以煤焦油沥青为原料,采用混酸氧化制备成水溶性沥青,以水溶性沥青为炭前驱体制备多孔炭。考察了所得多孔炭的形貌结构、表面官能团、比表面积及电化学性能。研究结果包括如下三个方面:(1)采用碳酸钙作为模板制备多孔炭材料。随着模板剂碳酸钙添加比例的增多,材料的比表面积升高;当比例为1:1时,为最佳活化比例,比表面积达到1049m2/g;而当比例继续增加,比表面积基本无变化,这是由于模板剂过量造成分散不均。所得多孔炭PO-Ca-1在6M KOH电解液中,电流密度为O.1Ag-1时,比电容为230F g-1。(2)将氧化石墨烯和氧化沥青按不同比例混合后,采用1:1的KOH进行一步活化,制备多孔炭。实验表明,所得样品为具有丰富的氮和氧、适当的介孔与微孔比例(介孔率47.6%),以及具有高比表面积(2196m2/g)的分层多孔炭。石墨烯的添加为PO-GO-16在4nm附近的介孔形成起着决定性作用。PO-GO-16在电流密度为0.1A g-1时,比电容达到296Fg-1,具有优异的倍率性(当电流密度为10A g-1时,比电容为192Fg-1)。(3)采用拧檬酸铁作为模板剂制备多孔炭材料。柠檬酸铁作为造孔剂的同时提供碳源,经过高温碳化成功制备了多孔炭材料。研究了不同比例的活化剂对产物的电化学性能影响。结果表明,当氧化沥青和柠檬酸铁比例为1:2时,为最佳比例,且具有优异的电化学性能和循环稳定性。
其他文献
班主任是担当立德树人教育使命、促进学生健康发展的引领者、陪伴者和融情者.坚持学生“心理健康指导”取向,履行班主任的专业职能,对于中小学生发展核心素养、提升心智水平
期刊
碳纳米管(CNT)是近几年发现的性能最优异的增强材料,具有很高的强度和模量,并且具有极高的长径比,其作为增强材料,应用领域不断拓宽。基于聚丙烯腈(PAN)基碳纤维良好的综合性
学位
关于问题,大多数人的理解是有问题的.你的问题是不是问题?是什么性质的问题?都是需要思考的问题.rn第一种性质的问题(question),是指需要通过讨论、议论、分析、询问而得以解
期刊
抗生素在畜禽养殖业中的大量使用导致抗生素抗性基因污染(ARGs)日益严重,畜禽粪便和土壤逐步成为抗生素抗性基因重要的储存库,一旦进入环境通过食物链传播,对人类健康带来严重威胁
有机氯农药是一类具有高毒性、难降解性及半挥发性的持久性有机污染物,其中尤其以滴滴涕和六六六为主要代表,严重威胁生态系统安全和人类健康。无论是农业国、还是发达的工业
学位
热电材料是一种利用固体内部载流子运动实现热能和电能直接相互转换的功能材料,在温差发电和制冷方面具有广泛的应用前景。随着环境污染和能源紧缺问题的日渐加剧,热电材料和
水体富营养化问题的日益严峻,污水排放标准的日趋严格,以控制富营养化为目的的氮、磷去除成为当今污水处理研究领域的热点之一。无论新建污水处理厂还是已有污水处理厂都面临