hypercoal基活性炭制备双电层电容器电极的研究

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1、硕士学位论文HyperCoal基活性炭制备双电层电容器电极的研究HyperCoal-DerivedActivatedCarbonforElectricDoubleLayerCapacitorElectrode作者：黄珊珊导师：曹景沛副教授中国矿业大学二〇一五年五月中图分类号TM242学校代码10290UDC677密级公开中国矿业大学硕士学位论文HyperCoal基活性炭制备双电层电容器电极的研究HyperCoal-DerivedActivatedCarbonforElectricDoubleLayerCapacitorElectrode作者黄珊珊导师曹景沛申请学位理学硕士培养

2、单位化工学院学科专业化学研究方向化学电源答辩委员会主席张双全评阅人秦志宏张守玉二〇一五年五月论文审阅认定书研究生黄珊珊在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文，经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢光阴荏苒，研究生学习生涯即将结束，三年的学习生活使我受益匪浅。在此，我要向所有支持和帮助过我的老师、同学、朋友及亲人们致以最诚挚的谢意。首先，我要感谢导师曹景沛副教授，在学习期间，从选题、设计、实验研究到论文定稿的

3、整个过程中都倾注了导师大量的心血，我所取得的每一点进步都是与导师的辛苦教导分不开的。曹老师严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风以及大胆创新的进取精神对我产生了重要影响，使我在研究生阶段学到了许多的知识。借此机会，谨向曹老师致以深深地谢意。此外，特别感谢赵小燕副教授，感谢她在我研究生学习期间对我学业上的指导和鼓励，生活上的关怀和照应，在研究生的学习过程中，赵老师老给予我细心的指导，有求必应，指点迷津，帮助我顺利完成实验、并熟练掌握实验操作技巧，为今后的科研工作打下了基础。赵老师平易近人、谦虚谨慎，让我们倍感亲切。在此，向赵老师致以深深地谢意。感谢同届

4、同学王本水、时鹏在三年研究生学习和生活的陪伴以及给予的热心帮助，感谢所有与我共同分享过快乐、紧张和充实的实验室生活的师弟师妹：黄鑫、宋冲、冯晓博、刘天龙、王敬贤、谢凤梅及贺姗，祝福他们在以后的研究生生活中学业顺利。舍友李玉茹、孔思蓉、刘金亭、丁曼、李慧婷、荣丽漫和蒋丽在生活中给予了大力的支持和关心，大家在一起度过了美好的研究生生活，留下了很多难忘的回忆，在此衷心的谢谢她们。此外，我要非常感谢我的父母和家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。在此，谨祝愿他们身体健康，永远快乐！最后，感谢所有关心、支持与帮助过我的人!摘要本论文以HyperCoal为原料，分别采用炭

5、化活化法和直接活化法制备了高比表面积活性炭并用于双电层电容器（EDLC）电极。系统考察了各种制备条件对活性炭孔隙结构及电化学性能的影响，探讨了活性炭的比表面积、孔径分布与比电容之间的关系。综合运用SEM、XRD及氮气吸附表征所得活性炭的表面性质和孔结构，通过恒流充放电测试活性炭电极的电化学性能。本文首先以KOH为活化剂，采用炭化活化法制备了高比表面积活性炭电极材料。系统考察了炭化温度、活化温度和活化时间对活性炭收率、孔结构和电化学性能的影响。oo在炭化温度为500C、活化温度为800C和活化时间为2h的条件下制备的活2-13-1性炭收率为53.3%，比表面积达到2540.2m

6、g，总孔容为1.65cmg，在0.5mol-1-1LTEABF4/PC电解液中比电容为46.0Fg。恒流充放电测试表明，不同制备条件下制备的电极均呈现良好的电化学性能。其次，以KOH为活化剂，采用直接活化法方法制备活性炭电极材料时，考察了活化温度和活化比例对活性炭收率、孔结构和电化学性能的影响。随着活化温度的升高及活化比例的增大，活性炭的比表面积、总孔容及比电容呈现逐渐上升的趋势。在活化温度为800o2-1C、活化比例为4.0时制备的活性炭收率为38.3%，比表面积达到2440.2mg，3-1-1总孔容为1.48cmg，比电容达到44.4Fg。最后，以NaOH为活化剂，采用炭

7、化活化法制备了高比表面积活性炭电极材料。研究了活化温度对活性炭收率、o孔结构和电化学性能的影响。在活化温度为700C、活化比例为4.0的条件下2-13-1能够制备出收率为45.4%，比表面积达3110.2mg、总孔容为1.77cmg的-1活性炭，用其制备的活性炭电极比电容为43.9Fg并具有良好的电化学性能。结果表明，以NaOH为活化剂时，在适当的制备条件下可以制得孔隙结构发达且电容特性能良好的活性炭。该论文有图46幅，表8个，参考文献116篇。关键词：HyperCoal；活性炭；EDLC；化学活化；孔