新型炭材料
新型炭材料
신형탄재료
NEW CARBON MATERIALS
2014年
2期
89-95
,共7页
含氮活性炭电极%双电层电容器%废弃中密度纤维板
含氮活性炭電極%雙電層電容器%廢棄中密度纖維闆
함담활성탄전겁%쌍전층전용기%폐기중밀도섬유판
N-doped activated carbon electrode%Electric double-layer capacitor%Waste medium density fiberboard
以废弃中密度纤维板为原料,通过K2 CO3活化制备活性炭双电层电容器电极。探讨炭化温度(500℃)、碱炭比(K2CO3与炭化物的不同质量比,即2.5、3、3.5和4)、活化温度(800℃)和活化时间(1 h)对电极电化学性能的影响,并对活性炭进行表面化学结构、孔隙性质和电化学性能进行表征。结果表明,经炭化和活化作用,所得活性炭均含有氮元素,含氮质量分数为0.93%~2.86%。在不同质量活化剂K2 CO3的作用下,所得活性炭BET比表面积分别为569~1027 m2/g,不同比表面积活性炭作电极经测试得到不同质量比电容,所得比电容为147~223 F/g。另外,当碱炭比为3.5时,所得活性炭电极的质量比电容和电化学性能最佳,归因于此条件下所制活性炭具有高比表面积和大的孔隙,并含有含氮官能团。
以廢棄中密度纖維闆為原料,通過K2 CO3活化製備活性炭雙電層電容器電極。探討炭化溫度(500℃)、堿炭比(K2CO3與炭化物的不同質量比,即2.5、3、3.5和4)、活化溫度(800℃)和活化時間(1 h)對電極電化學性能的影響,併對活性炭進行錶麵化學結構、孔隙性質和電化學性能進行錶徵。結果錶明,經炭化和活化作用,所得活性炭均含有氮元素,含氮質量分數為0.93%~2.86%。在不同質量活化劑K2 CO3的作用下,所得活性炭BET比錶麵積分彆為569~1027 m2/g,不同比錶麵積活性炭作電極經測試得到不同質量比電容,所得比電容為147~223 F/g。另外,噹堿炭比為3.5時,所得活性炭電極的質量比電容和電化學性能最佳,歸因于此條件下所製活性炭具有高比錶麵積和大的孔隙,併含有含氮官能糰。
이폐기중밀도섬유판위원료,통과K2 CO3활화제비활성탄쌍전층전용기전겁。탐토탄화온도(500℃)、감탄비(K2CO3여탄화물적불동질량비,즉2.5、3、3.5화4)、활화온도(800℃)화활화시간(1 h)대전겁전화학성능적영향,병대활성탄진행표면화학결구、공극성질화전화학성능진행표정。결과표명,경탄화화활화작용,소득활성탄균함유담원소,함담질량분수위0.93%~2.86%。재불동질량활화제K2 CO3적작용하,소득활성탄BET비표면적분별위569~1027 m2/g,불동비표면적활성탄작전겁경측시득도불동질량비전용,소득비전용위147~223 F/g。령외,당감탄비위3.5시,소득활성탄전겁적질량비전용화전화학성능최가,귀인우차조건하소제활성탄구유고비표면적화대적공극,병함유함담관능단。
N-doped activated carbons for electric double-layer capacitors were prepared from waste medium density fiberboard u-sing K2 CO3 activation. The effects of carbonization temperature, activation temperature, activation time and K2 CO3/coke mass rati-os on surface chemical compositions, pore structure and electrochemical performance of the resulting activated carbons were investi-gated. Results indicated that the activated carbons had nitrogen contents from 0. 93-2. 86%, Brunauer-Emmett-Teller specific surface areas from 569 m2/g to 1 027 m2/g and specific capacitances from 147 F/g to 223 F/g, depending on carbonization and activation conditions. The maximum specific capacitance was attributed to a high surface area, optimum pore size, large pore volume and high N-5 ( the pyrrolic nitrogen and pyridinic nitrogen in association with oxygen functionality) content.