碳化物衍生碳的制备及其在气体存储与超级电容器领域的应用研究进展.pdfVIP

化 工 进 展 2014 年第 33 卷第 10 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·2681 · 进展与述评 碳化物衍生碳的制备及其在气体存储与超级电容器领域的 应用研究进展 贾进，杨晓阳，闫艳，朱元元，邢宝林，周爱国 （河南理工大学材料科学与工程学院，河南省高校环境友好型无机材料重点实验室培育基地， 河南 焦作 454000 ） 摘要：介绍了二元碳化物与三元碳化物作为前体制备碳化物衍生碳，概述了碳化物衍生碳的几种常见命名，详 细阐述了管式炉中氯气高温刻蚀碳化物、多孔化碳材料的制备工艺过程和原理，总结了碳化物衍生碳孔径结构 及应用，并着重介绍了在储氢储甲烷和超级电容器电极材料两方面的应用研究。碳化物衍生碳材料的甲烷吸附 存储量可以达到 18.5% （质量分数），氢的吸附存储量达到 6.2% （质量分数），作为超级电容器电极材料，它的 质量比电容是 120F/g，且具有非常高的体积比电容（90F/cm3 ），在MEMS 等小型化微电子器件中有重要的应用。 最后展望了这种新型碳材料通过调控微观结构与改善性能在更多领域的重要应用。 关键词：碳化物衍生碳；纳米材料；氢气；吸附；超级电容器 中图分类号：TB 32 文献标志码：A 文章编号：1000 –6613 （2014 ）10 –2681 –06 DOI ：10.3969/j.issn.1000-6613.2014.10.026 Progress of preparation of carbide-derived carbon and application in gas storage and supercapacitors JIA Jin ，YANG Xiaoyang，YAN Yan，ZHU Yuanyuan ，XING Baolin ，ZHOU Aiguo （Cultivating Base for Key Laboratory of Environment-friendly Inorganic Materials of Henan Province Higher Education ，School of Materials Science and Engineering ，Henan Polytechnic University ，Jiaozuo 454000，Henan ，China ） Abstract：In this paper ，binary carbides and ternary carbides were introduced as precursors to make carbide-derived carbons (CDCs). Nomenclature in Chinese of carbide-derived carbons was summarized. Preparation processes and principle of high-temperature Cl2-etching in a tube furnace were elaborated. Structure and properties of CDC were summarized，focusing on the latest researches in the fields of hydrogen/methane storage and supercapacitor electrode materials. The storage capacity of CDC was 18.5% for methane and 6.2% for hydrogen. As supercapacitor