锌离子混合电容器正极用稻壳/煤沥青基分级多孔碳
彭国栋
朱傲阳
朱怡全
李勇
何孝军
安徽工业大学化学与化工学院,安徽马鞍山 243002
摘要：锌离子混合电容器(ZHCs)因其低成本、高安全性和长循环稳定性等众多优势而受到研究者越来越多的关注.然而,尽管ZHCs有这些优势,它的发展仍然处于早期阶段,面临一系列挑战,例如,电极枝晶的生长以及能量密度仍不尽人意.因此,开发合理匹配的电极材料极为关键.多孔碳材料具有价格低廉、孔隙率高、性能稳定等优点,成为ZHCs潜在的正极材料之一.然而,传统的多孔碳材料低的电导率和不合适的孔径分布,限制了其在ZHCs中的应用.通过原料选取和结构设计有望解决上述问题.以稻壳和煤沥青为碳源,采用KCl、MgO双模板耦合K2CO3活化法制备了稻壳/煤沥青基分级多孔碳材料(HPC/RHCx).制得的HPC/RHC6具有互相连接的纳米囊状结构、较大的比表面积(1 234 m2/g)和层次孔结构.当作为ZHCs的正极材料时,HPC/RHC6展现了优异的储锌性能,在0.1 A/g的电流密度下,HPC/RHC6的比容量达125.3 mA·h/g、在115.4 W/kg的功率密度下,能量密度为92.4 W·h/kg,且在5 A/g的电流密度下经过10 000次循环充放电后,容量保持率为99.9％,展现了优异的循环稳定性.
关键词：锌离子混合电容器正极材料煤沥青多孔碳储锌性能
分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)
资助基金：国家自然科学基金(52372037)国家自然科学基金(52072002)安徽省高等学校优秀科研创新团队计划资助项目(2023AH010015)
论文发表日期：2025-01-31
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( 86-94 )
英文信息