研制活性炭双电层电容器

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1、同济大学硕士学位论文研制活性炭双电层电容器姓名：任炼文申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：胡中华20030201摘要双电层电容器(Electricdoublelayercapacitor,EDLC)是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能器件。与电池和普通电解电容器相比较，它能提供比电解电容器更高的比能量，比电池更高的比功率和更长的循环寿命。双电层电容器性能的提高主要依靠电极材料的改进。由于多孔活性炭具有成本低，比表面六，孔结构分布易控制惰性化学表面等特征，一直是制作双电层电容器电极的首选材料。实验以市售商品活性炭为研究对象

2、，针对不同的电解质，通过单因素实验和正交实验，找到在酸性和碱性体系中制备双电层电容器的最佳工艺条件。同时，使用课题组制备的几个不同孔半径、孔容分布的多孔活性炭样品，试制了相应电容器。制得的双电层电容器比电容可达到65F／g，从实验验证了制取双电层电容器的电极用活性炭要求具有发达的中孔。通过XRD和SEM的分析手段，从微观上确认了多孔性活性炭对于双电层电容器的形成条件：具有较大比例中孔结构的多孔活性炭，是制作高容量的双电层电容器的优良材料。关键词：活性炭；吸附；电解质；电极；双电层电容器ABSTRACTElectricdoublel

3、ayercapacitorisanewkindofenergydevice．Ithasadielectriclayerthatformsnaturallyintheelectrolytewithappliedvoltage．ImprovementofEDLCispossiblebyusingproperelectrodematerials．Compared诵thmaterials，suchasmetaloxidesandconductivepolymers，activatedcarbonshavesignificantadvant

4、agesforpreparingtheelectrodes，duetotheirveryhi豳surfacearea,chemicalstabilityandrelativelowcost．Howev％notallactivatedcarbonscanbeused．Itissaidthatonlythesecontainhighratioofmesorporousactivatedcarbonsaresuitableforpreparingdec矗cdoublelayercapacitor．Inthisdissertation，f

5、ourkindsofactivatedcarbonswereusedtomakeelectricdoublelayercapacitor．H2S04andKOHsolutionwereusedaselectrolyte．TheinfluenceofpreparingconditionswasinvestigatedtOobtaintheoptimumparameters．Theexperimentresultshowedthatelectricdoublelayercapacitorhadaspecificcapacitancea

6、shi曲as60F／g．Moreover,therelationbetweentheintrinsicporesizedistributionofactivatedcarbonmaterialsandtheirelectrochemicalperformanceaselec印odesofsupercapacitorwerediscussedindetail．Aetivatedcarbonswithhi曲mesorporosityarefoundtobefavorableforincreasingthecapacitanceofpr

7、eparedEDLCs．．Furthermore，microcosmicpropertiesofactivatedcarbonsusedwereinvestigatedbyXRDandSEM．Theresultsconfirmedthathi曲mesorporousactivatedcarbonissuperiortOhi曲lymicroporousodesintheEDLCpreparation．Keywords：activatedcarbon：adsorption：electrolyte：electrodeelectricdo

8、ublelayercapacitorIl同济大学硕士学位论文第一章第一章文献综述第一节课题的背景和意义电容器是常用的电子元件，它在各种电子仪器、仪表及设备中发挥着无可替代的作用“3。目前的电容器品种相当繁多，性能也在逐渐优化，体积容量比也在减小。由