探析化学活化中间相炭微球制备电化学电容器电极材料

《探析化学活化中间相炭微球制备电化学电容器电极材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文化学活化中间相炭微球制备电化学电容器电极材料姓名：刘利申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王成扬20090601摘要炭材料由于具有成本低廉、性能稳定、原料来源广泛等优点，是目前最常用的电化学电容器(EC)电极材料。本课题主要以KOH和NaOH为活化剂，研究活化中间相炭微球制备电化学电容器电极材料的最佳工艺。以活性炭RP20为活性物质，分别以1M的TEABFa／PC和TEMABF4／PC为电解液组装电化学电容器。电化学测试显示TEABFa／PC具有更好的高电压特性，而TEMABFn／PC的功率性能更好。在用KOH或NaOH对中间相炭微球进行活

2、化时，采用了两种活化程序，即直接活化和先经过炭化处理再活化。以KOH为活化剂时，直接活化得到的样品的比表面积更大。在600～900℃之间进行炭化后再活化，发现炭化对炭前驱体结构的调整和表面性能具有重要影响。随着炭化温度升高，样品比表面积逐渐降低。电化学测试表明活化样品均具有较好的电容特性和循环稳定性，其中600℃炭化后得到的KMC6的电容特性和循环性能最好。在2．7V进行100～1000次充放电循环后，放电比电容保持率为91．1％。活化样品特别是800℃炭化后得到的KMC8具有优异的高电压性能，3．5V时进行电流密度逐级增大循环测试，1000mA／g时的放电比电容仅

3、比50mA／g时的首次放电比电容减少23．8F／g。以NaOH为活化剂时，直接活化得到的NMC0电容性能较好，但是电极内阻较大，循环时比电容衰减较快。因为NaOH的反应比较缓和，在450～900℃之间进行炭化后再活化，微晶结构仍能得以保留。随着炭化温度升高，微晶层间距增大但增幅减小，比表面积先增大后减小，其中600℃炭化后得到的NMC6样品的接触电阻最小，比电容保持率高，循环性能稳定。关键词：电极材料；化学活化；电化学电容器；电解液；中间相炭微球ABSTRACTCarbonmaterialsarewidelyusedaselectrodematerialsofele

4、ctrochemicalcapacitorduetoitsstabilitypropertyandlow-COStofrawmaterials．Inthiswork，activatedmesocarbonmicrobeads(MCMB)electrodematerialswerepreparedbyKOHandNaOHactivatingmethods，andthecorrespondingpreparationprocesswasoptimized．ActivatedCarbonRP20wasusedasactivematerial，and1MTEABFjPCor

5、TEMABF4／PCwasusedaselectrolytetoassembleelectrochemicalcapacitor．TheelectrochemicaltestresultsshowthattheperformanceofTEABFa／PCisbetterwhenworkingunderhighvoltage，whilethepowerpropertyofTEMABF4／PCisbetter．Twoactiv．atingprocedureswereusedandcomparedforeitherKOHorNaOHactivatingmethod，i．e

6、．，directactivationandactivationaftercarbonization．ForKOHactivating，thedirectlyactivatedsamplehasthebiggerspecificsurfacearea．Whenthesampleswerefirstlycarbonizedat600-900℃，andthenactivatedbyKOH，itwasfoundthatthecarbonizationprocesshadsignificante腩ctonthestructureandsurfacepropertyofthep

7、recursorcarbon．Thespecificsurfaceareaoftheactivatedcarbondecreaseswiththeincreaseofcarbonizationtemperature．Electrochemicaltestresultsindicatethatallactivatedsamplesexhibitgoodcapacitorperformanceandcyclestability,especiallytheonewithcarbonizationtreatmentat600℃(sampleKMC6)．At2．7Vfro