活性炭%2f炭黑复合电极性能的研究.pdfVIP

活性炭／炭黑复合电极性能研究木 许国成，王 玮，房晶瑞，鲍玉胜，梁 亮，徐磊，杨彬 (中国海洋大学材料科学与工程研究院，山东青岛266100) 摘要： 活性炭，炭黑复合电极通过水浴中破乳制得。 成团状，在辊压机下辊压成片状，放入干燥箱中80℃ 采用循环伏安、恒流充放电等研究方法对复合电极的电 干燥1～2h。 化学性能进行研究．结果表明，在O．5mol／L的硫酸溶 将未完全干燥的活性炭片裁成lcm×2cm的矩形， 液中复合电极呈现良好的电化学性能．通过sEM、接 将其压在不锈钢网集流体上，在干燥箱中于80℃下完 触角的研究测定，可知复合电极与有机电解液接触性能 全干燥制得活性炭，炭黑复合电极。采用电子扫描电镜 较好． 关键词： 活性炭，炭黑复合电极；循环伏安；电化学 力测量仪)对电极表面形态及物理性能进行分析，通过 中图分类号： TQl51．42 文献标识码：A 1001—973 文章编号： 1(2007)增刊．0526—03 化学性能进行研究。 1 引 言 3结果与讨论 碳是人类最早利用的物质元素之一，自从人类发明 了取火之后就与碳(主要是指其自然载体)结下了不解 3．1活性炭电极的SEM分析 之缘。在18世纪以前，碳的利用大体上是自然存在状 将活性炭，炭黑和聚四氟乙烯按照一定的比例混合 态的直接使用，其常见载体的木炭和煤被当作燃料广泛 压制成电极片后通过SEM分析，照片如图1所示，聚 四氟乙烯在辊压过程中被拉制成丝状，起到粘结作用。 使用。直到1792年，A．volta在伽伐尼电的实验中发现 木炭取代金属的现象，到1794年他编制的电位序中石复合电极中有一些较大颗粒，表面比较光潦，遂些两$ 墨和木炭列在锌、锡、铜等金属之后。从这以后开发电 的尺寸为微米级，应该是活性炭颗粒。在这些大颗粒周 气业密切相关的炭素材料的应用开发逐渐扩大。1800围聚集着许多细小颗粒的团聚体，尺寸远远小于1岬， 年人们首次制造了一个碳弧灯用的电极。1995年，仅应该是炭黑，这是改善复合电极导电性的物质。从微观 在日本成功地开发了阳极为炭材料的锂离子二次电池， 结构可以观测到电极为疏松多孔状结构，可能比较适合 此后对炭材料做电极的研究比较活跃111。 做超级电容器的电极，因为它有较大的比表面积，产生 炭材料在电领域的开发、应用是与炭材料的特性有 较大双电层电容的可能性较大。 关。主要是其电导率良好、导电面接触性能稳定、导热 系数高且宽泛、同时可以作为导电或电阻材料等。耐化 学腐蚀性好，而且耐烧蚀和耐腐蚀性能优良。不会因为 腐蚀而生成氧化层等特性。 本工作采用活性炭、炭黑、聚四氟乙烯制成复合电 极，并采用一定的测试方法对其物理性能和电化学性能 图1 活性炭／炭黑复合电极的sEM照片 进行表征。 l SEM ofac廿Vatedc抽。眦曲onblack Fig images elec廿ode 2活性炭／炭黑复合电极的制备及测试 composite 3．2活性炭，炭黑复合电极接触角的分析 用FA2004A型电子天平称取一定质量比的活性炭 当一液滴在固体表面上不完全展开时，在气、液、 (福州益环活性炭厂)、炭黑(淄博金科力电源有限公 固三相汇合点，液．固界面的水平线与气．液界面切线之 司)与聚四氟乙烯乳液。先将活性炭与炭黑混合均匀， 将其加入到聚四氟乙烯乳