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《高能量密度和功率密度炭電極材料》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、物理化學學報(WuliHuaxueXuebao)JanuaryActaPhys.鄄Chim.Sin.,2008,24(1)：13-1913[Article]www.whxb.pku.edu.cn高能量密度和功率密度炭電極材料鄢楊靜劉亞菲陳曉妹胡中華趙國華(同濟大學化學系,上海200092)摘要：以核桃殼為原料,采用同步物理鄄化學活化法制備活性炭(AC).用氮氣吸附法和傅立葉紅外光譜(FTIR),對活性炭的孔結構和表面官能團進行了分析.以活性炭為電極材料制備炭電極,6mol·L-1KOH溶液為電解液組裝成超級電容器,利用恒電流充放電、循環(huán)伏安、交流阻抗等電化學測試方法研究其電化學性能及
2、其與活性炭材料結構的關系.結果表明,實驗電容器的內電阻、漏電流小,循環(huán)充放電穩(wěn)定性好,容量保持率高;活性炭的比電容隨比表面積的增加而增大,且與BET比表面積呈線性相關;孔徑在1.5-4nm之間的孔表面有利于形成有效的雙電層.中等比表面積1197m2·g-1炭樣的比電容高達292F·g-1,80mA充放電時,電容器能量密度高達7.3Wh·kg-1,功率密度超過770W·kg-1,峰值功率密度為5.1W·g-1.關鍵詞：活性炭;活化;官能團;電極材料;超級電容器中圖分類號：O649CarbonElectrodeMaterialwithHighDensitiesofEnergyandPow
3、er鄢YANGJingLIUYa鄄FeiCHENXiao鄄MeiHUZhong鄄HuaZHAOGuo鄄Hua(DepartmentofChemistry,TongjiUniversity,Shanghai200092,P.R.China)Abstract：Activatedcarbon(AC)samplesaselectrodematerialswerepreparedbymeansofsimultaneousphysical鄄chemicalactivationusingwalnutshellsasprecursors.Theporosityandsurfacechemistryo
4、ftheresultantACsampleswerestudiedbythenitrogenadsorptionat77KandFTIRspectrum.Thetestingsupercapacitorswereassembledwithresultantcarbonelectrodeandelectrolyteof6mol·L-1KOHsolution.Theirelectrochemicalpropertieswereinvestigatedbycharge鄄dischargeofconstantcurrent,cyclicvoltammogram,impedancespectr
5、umandsoon.Theresultsshowedthatthecapacitorhadlowinnerresistance,lowleakagecurrent,highstability,andcapacitanceretainability.ThespecificcapacitanceofACincreasedwithincreasingBETspecificsurfacearea.ThespecificcapacitanceoftheACsamplewithaspecificareaof1197m2·g-1couldbeashighas292F·g-1.Atadischarg
6、ecurrentof80mA,thecorrespondingspecificenergydensity,powerdensity,andmaximumpowerofthesupercapacitorare7.3Wh·kg-1,770W·kg-1,and5.1W·g-1,respectively.KeyWords：Activatedcarbon;Activation;Functionalgroup;Electrodematerial;Supercapacitor電化學電容器(electrochemicalcapacitor)又稱超命長,無記憶效應以及基本無需維護等非常獨特的級電容器(
7、supercapacitor),是一種新型的儲能元件,性質而倍受關注,特別是在信息技術、電動汽車、航其原理是利用電極表面形成的電雙層或發(fā)生的二維天航空和國防科技等方面有廣闊的應用前景而受到[1-3]或準二維法拉第反應存儲電能.因其兼?zhèn)鋫鹘y(tǒng)電容廣泛的研究.器功率密度高和二次電池能量密度高的優(yōu)點,以及從1957年Beck申請了活性炭作電極材料的可實現(xiàn)瞬間大電流放電,充電時間短、效率高,使用壽雙電層電容器專利至今,其發(fā)展已經歷了50年,具Received:Jul
