沥青基多孔炭材料制备及其双电层储能性能
岳晓明1
刘天龙1
赵子涵1
安兆阳1
罗鹏2
1.中国矿业大学 江苏省碳资源精细化利用工程研究中心,江苏 徐州 2211162.肇庆市顺鑫煤化工科技有限公司,广东 肇庆 526238
摘要：多孔炭作为超级电容器电极的主要材料,具有导电性好、化学稳定性高、工作温度范围广等优点.以内蒙古煤沥青(CTP)为原料,分别以K2 CO3和KOH为活化剂,通过化学活化法制备多孔炭材料,优化制备工艺并比较 2 种活化剂制备的多孔炭在结构和电化学性能方面的差异.结果表明,K2 CO3 活化和KOH活化最佳制备条件均为活化温度700℃、活化时间60 min、活化剂与CTP 质量比为2 : 1.2 种活化剂制备的多孔炭在微观结构上有很大差异,KOH活化所得多孔炭(PH-T700)表面平整光滑并分布大量规则的圆孔,而K2 CO3活化所得多孔炭(PC-T700)内部呈层叠交错的珊瑚状结构.与PH-T700 相比,PC-T700 具有更多中孔,离子扩散阻力更小.在1A/g电流密度下,PC-T700和PH-T700 的比电容量分别为252.90 和 261.02 F/g,PC-T700 和PH-T700 组装成纽扣型对称电容器,0.5 A/g时比电容量分别为226.01 和225.51 F/g,且PC-T700 表现出更优秀的倍率性能和循环稳定性.5 000 次充放电后,PC-T700 和 PH-T700 的比电容量分别为初始值的 103.77％和98.20％.输出功率达 1 038.46 W/kg时,PC-T700 能量密度仍保持 7.5 Wh/kg,实际使用价值高于PH-T700.
关键词：煤沥青多孔炭化学活化活化剂超级电容器
分类号：TQ424.1(试剂与纯化学品的生产)
资助基金：国家自然科学基金(51974302)国家重点研发计划(2022YFC3004605)
论文发表日期：2024-01-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 101-109 )
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