以間苯二酚和甲醛為原料,通過溶膠-凝膠法制備炭氣凝膠。用XRD、SEM和N2吸附等進(jìn)行物理性能分析;用交流阻抗譜、恒流充放電等進(jìn)行電化學(xué)性能測試。隨著碳化溫度的升高,炭氣凝膠的結(jié)構(gòu)逐漸向石墨過渡;比表面積先增加、后減小;平均孔徑逐漸增大。碳化溫度為900℃時,所得炭氣凝膠CA-900的結(jié)構(gòu)最接近石墨,比表面積最大,為693.1 m²/g。CA-900用作超級電容器電極材料具有較好的電化學(xué)性能,在288.97 W/kg比功率下的比能量為16.76 Wh/kg,以0.1 A/g的電流（0.01～2.85 V）循環(huán)2 000次,電容保持率高達(dá)90.18%。 

【文章來源】：電池. 2020,50(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

制備的炭氣凝膠的SEM圖

圖2為CA-700、CA-800、CA-900和CA-1000的XRD圖。從圖2可知,樣品均在23.5°和43°附近出現(xiàn)衍射峰,分別對應(yīng)于石墨的(002)和(101)晶面,表明不同碳化溫度下得到的樣品,都有部分石墨化的碳;隨著碳化溫度的升高,這兩處衍射峰逐漸增強(qiáng),表明隨著溫度的升高,炭氣凝膠結(jié)構(gòu)逐漸向石墨過渡,將改善炭氣凝膠的導(dǎo)電性。

根據(jù)國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)分類,CA-700和CA-800的N2吸-脫附曲線為Ⅰ型,測得平均孔徑分別為1.738nm、1.778nm,當(dāng)相對壓力(P/P0)較低時,表現(xiàn)出較高的N2吸附量;當(dāng)P/P0接近1時,吸附質(zhì)量趨于飽和,表明材料含有大量微孔,主要由相對較小的微孔組成。CA-900和CA-1000屬于Ⅰ型和Ⅳ型的復(fù)合型,吸附回歸線類型為H4型,在P/P0較低時,N2吸附量較高,當(dāng)相對壓力P/P0增大到0.5～0.9時,出現(xiàn)了滯后環(huán),測得平均孔徑為1.797nm和1.767nm,表明帶有楔形孔結(jié)構(gòu),由相當(dāng)數(shù)量的微孔、部分小中孔組成。結(jié)合表1可知,隨著碳化溫度升高,對應(yīng)的比表面積先增加、后減小,其中CA-900比表面積最大,為693.1m2/g;在溫度從700℃上升到900℃的過程中,平均孔徑逐漸增大。在1000℃碳化時,平均孔徑由900℃的1.797nm降至1.767nm,說明提高碳化溫度,增加了材料的微孔比例。2.2 電化學(xué)性能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超臨界石油醚干燥和超臨界二氧化碳干燥在制備有機(jī)和炭氣凝膠中的比較研究(英文)[J]. 張睿,詹亮,孟慶函,梁曉懌,呂春祥,李開喜,凌立成.  新型炭材料. 2004(01)



本文編號：3107547