竹炭基活性炭竹材可再生生物质原料,红宝石电容活性KOH活化剂原料
竹炭基活性炭竹材可再生生物质原料,红宝石电容活性KOH活化剂原料
红宝石电容竹炭基活性炭竹材作为一种可再生的生物质原料,具有生长快、更新迅速、再生能力强等特点,而且我国竹类资源丰富、分布广泛,为我们提供了原材料上的便利。竹炭是以竹材为原料,经高温无氧条件炭化处理而获得的固体产物,具有机械强度高、孔结构发达、比表面积大、导电性能好等特点,Lee等实验发现竹质活性炭具有较好的微孔结构,中孔率高,在用于超级电容器电极时,作为离子的快速通道,能显著提高电解液的渗透率。白翔等以竹材为原料,将炭化所得竹炭先进行物理活化,再800℃KOH活化,得到比表面积达2365m2·g-1的竹炭基活性炭,孔径分布在1.8~3.5nm之间,比容量高达205F·g-1,并显示出很好的大电流充/放电性能。杨胜杰等以毛竹为原料,氢氧化钠为活化剂,惰性气氛保护下高温制备活性炭,得到最佳工艺条件为活化时间2h,活化温度900℃,碱炭比3∶1(质量比),制备材料的首次放电比电容为143.2F·g-1,200次循环比电容保持率为99.5%,漏电流仅为0.06mA,红宝石电容果壳基活性炭侯敏等,以椰壳炭材料为原料,KOH为活化剂,讨论了碱炭比、活化温度及活化时间对活性炭结构及性能的影响,在碱炭比4∶1,活化温度800℃,活化时间60min的条件下,可制备出比表面积2891m2·g-1、总孔容积1.488cm3·g-1、孔径主要分布在2~4nm、中孔率73.6%、平均孔径2.025nm的优质活性炭材料。该活性炭用作电极材料,在1mol·L-1 H2SO4电解液中比电容可达235F·g-1,具有优异的电化学性能;以核桃壳为原料,采用ZnCl2和CO2二次活化法制备活性炭,5mA充/放电时,质量比电容高达292F·g-1,电容器能量密度高达7.3W·h·kg-1,以胡桃壳为前驱体,采用ZnCl2化学活化法制备活性炭电极材料,KOH为电解液构成超级电容器,测试表明,制备的活性炭电极材料有理想的电化学电容行为,比电容高达271.0F·g-1,漏电流和等效串联电阻分别只有0.25mA和0.39Ω,循环充/放电5000次后,电容量仍保持88%以上,红宝石电容稻壳基活性炭宋晓岚等以稻壳为原料,NaOH为活化剂,800℃下活化得到比表面积为2760m2·g-1的活性炭,在6mol·L-1的KOH电解液中,电容器比电容达267.2F·g-1,经过5000次循环后,其电容保持率仍有83.7%。He等以稻壳为原料,NaOH为活化剂,微波加热得到比表面积为1442m2·g-1的活性炭,经过1000次循环后,其比电容仍可达243F·g-1。Liu等将稻壳经过500℃氮气气氛炭化,HF浸渍及KOH活化,最终得到含大尺寸中孔和丰富微孔的分级孔隙结构的活性炭,其比表面积高达2804m2·g-1,能量密度达7.4W·h·kg-1。