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1、第43卷第5期生物质化学工程Vol.43No.52009年9月BiomassChemicalEngineeringSep.2009综述评论电容器电极用新型炭材料的研究进展3朱光真,邓先伦,孙康(中国林业科学研究林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,江苏南京210042)摘要:综述了活性炭电极材料的性质与电容器性能的关系,介绍了不同原料制备的活性炭、改性活性炭、活性炭纤维、炭纳米管及炭黑等用于电容器电极材料的研究进展。最后,阐述了电容器电极用炭材料的发展趋势。关键词:活性炭电极;新型炭材料;性能中
2、图分类号:TQ424文献标识码:A文章编号:1673-5854(2009)05-0042-07ResearchProgressonCarbonMaterialsasElectrodeofCapacitorZHUGuang2zhen,DENGXian2lun,SUNKang(InstituteofChemicalIndustryofForestProducts,CAF;NationalEngineeringLab.forBiomassChemicalUtilization;KeyandOpenLab.onForestChemicalEngineer
3、ing,SFA,Nanjing210042,China)Abstract:Therelationshipbetweenthenatureofactivatedcarbonandtheperformanceofcapacitorwasreviewed.Theresearchprogressofcarbonmaterials,includingactivatedcarbonpreparedfromdifferentrawmaterials,modifiedactivatedcarbon,activa2tedcarbonfiber,carbonnano
4、2tubes,carbonblack,usedincapacitorelectrodeswereintroduced.Thedirectionofdevelopmentofcapacitorswasdescribed.Keywords:activatedcarbonelectrode;newcarbonmaterials;performance为了解决能源的过度消耗和日益严重的环境极炭材料的有活性炭、改性活性炭、活性炭纤维、炭污染问题,在自然科学领域中,科技工作者在不断纳米管、炭黑等。活性炭研究历史悠久,工艺成熟,努力研发新型无污染能源。双电层电
5、容器(electric价格低廉,具有高比表面积和发达的孔隙结构,作doublelayercapacitor,EDLC)是近年来出现的一种为EDLC用电极材料有很大的优势。制备活性炭性能介于传统电容器和电池之间的新型高能量存的原料种类繁多,如石油焦、酚醛树脂、竹、煤、果储元件,具有比容量大、功率密度高、循环寿命长、壳、果核等。而不同的原料选择不同的活化剂生产可快速充放电、对环境无污染及低温性能好等优的活性炭性能也存在一定的差异,可用作活化剂的点,因而广泛的应用于存储器的后备电源、电动工有二氧化碳、水蒸气、磷酸、氯化锌、氢氧化钾、氢氧具、太阳能发电、
6、国防等领域。以活性炭电极为基化钠等。本文拟对电容器用新型炭材料的研究、开础的EDLC已经实现了工业化,并且应用领域越来发及其发展方向进行相关的阐述。越广泛。影响EDLC性能的关键因素之一是电极[1]1活性炭性质与电容器性能材料的选择。EDLC用电极材料主要包括炭材料、金属氧化物和导电聚合物等,而研究最早且技1.1比表面积术最成熟的是炭材料。已证实可用作EDLC的电高比表面积活性炭可以提供更大的表面积,收稿日期:2009-07-08基金项目:“十一五”国家科技支撑计划资助(2006BAD19B06);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CA
7、FINT2007C16)作者简介:朱光真(1985-),男,安徽蚌埠人,硕士生,主要从事活性炭的研究与开发研究工作3通讯作者:邓先伦,硕士生导师,研究方向为活性炭研究与开发;E2mail:Dengxianlun_483@163.com。第5期朱光真,等:电容器电极用新型炭材料的研究进展43有利于更多电荷的积累,从而提高活性炭电极储间,充电时依靠电解质离子和溶剂分子共嵌入类[6]存电荷的能力,比电容也相应得到增大。孟庆函石墨层间实现能量的存储。时志强等以易石[2]等研究说明了石油焦基活性炭作为电容器的墨化的石油焦为原料制备这种新型活性炭,经实电极时
8、,其比电容与其比表面积呈拟合直线的关验发现所制得的新型低比表面积活性炭的体积比系,即并不是所有的点都在直线上,大部分点在拟电容是活性炭的
