壳聚糖制备多孔炭及其在电化学超级电容器中的应用.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)1254ActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(5)：1254—1258May【Article】www．whxb．pku．edu．ca壳聚糖制备多孔炭及其在电化学超级电容器中的应用季倩倩郭培志，赵修松，，(‘青岛大学化学化工与环境学院，纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地，山东青岛266071；ZDepartmentofChemicalandBiomolecularEngineering，NationalUniversityofSingapore，4Engin

2、eeringDrive4，Singapore117576)摘要：以壳聚糖为原料在600、700、800和900℃直接炭化制备多孔炭C一600，C一700，C．800和C一900，其BET比表面积分别为278、461、515和625m2·g～．用恒流充放电和循环伏安法表征了其电化学性能．结果表明，由C．800制备电极的循环伏安图形更接近矩形，在恒电流充放电实验中阴极和阳极过程基本对称，说明该电极具有较好的电容性能．在50mA·g的电流密度下，C一600、C一700、C一800和C一900的电容分别为96、120、154和28F·g

3、～．由C一800制备电极的循环充放电稳定性好，电流密度为1A·g循环1000次后电容损失小于2％，说明壳聚糖制备多孔碳具有作为超级电容器电极材料的潜在价值．同时还考察了不同浓度的电解液对C一800电化学性质的影响，发现在KOH浓度为30％时的电容最大．依据实验结果，对多孔炭制备及其电化学性质间的关系进行了探讨．关键词：超级电容器；电极；多孔炭；壳聚糖；电容中图分类号：0646PreparationofChitosan-BasedPorousCarbonsandTheirApplicationasElectrodeMaterial

4、sforSupercapacit0rsJiQian—QianGUOPei—Zhi，ZHAOXiu—Song。’(LaboratoryofNewFiberMaterialsandModemTextile，theGrowingBaseforStateKeyLaboratory，SchoolofChemistry,ChemicalEngineeringandEnvironmentalSciences，QingdaoUniversity，Qingdao266071，ShandongProvince，P．R．China；2Departme

5、ntofChemicalandBiomolecularEngineering,NationalUniversityofSingapore，4EngineeringDrive4，Singapore117576)Abstract：FourporouscarbonsamplesC一600，C一700，C一800，andC一900werepreparedbythecarbonizationofchitosanat600，700，800，and900℃underN2andhadspecificsurfaceareasof278，461，5

6、15，and625m2‘g，respectively．basedonni~ogenadsorption／desorptionmeasurements．TheirelectrochemicalpropertieswereinvestigatedbycyclicvoltammetryfCV)andcharge—dischargeunderconstantcurrent．TheCVcurvesofC一800havearectangularshapeandsymmetricalanodeandcathodeprocesses．Theca

7、pacitanceofC一600，C一700，C-800，andC一900are96，120，154，and28F·gderivedfromthegalvanostaticcharge—dischargecurvesatacurrentdensityof50mA’g，respectively．TheC一800compositeelectrodeishighlystableandretainsitscapacitancewelasthecapacitancedecreasedbylessthan2％after1000cyclesa

8、tacurentdensityof1A·g-1．Furthermore，withanincreaseintheconcentrationoftheelectrolyte，theshapeoftheCVcurvesoftheC一800basedelectrodeb