利用核桃壳制备高比表面积活性炭电极材料的研究.pdfVIP

· 24 · 材料导报 B：研究篇 2016年 1月(下)第30卷第 1期 利用核桃壳制备高比表面积活性炭电极材料的研究 郭 晖 ，张记升。，朱天星。，代治宇 (1 河南理工大学材料科学与工程学院，焦作 454003；2 河南理工大学万方科技学院，焦作 454000； 3 焦作大学化工与环境工程学院，焦作 454000) 摘要 以核桃壳为原料，采用KOH活化法制备活性炭，并将其用作超级电容器电极材料。利用N2吸附和扫 描电镜(SEM)表征活性炭的孔结构及表面形貌 ，系统研究碱炭比(KOH与核桃壳炭化料的质量比)对活性炭孔结构 的影响，并采用恒流充放电及循环伏安等测定核桃壳活性炭电极材料在 3mol／LKOH 电解液 中的电化学性能。结 果表明，随着碱炭比的增大，活性炭的比表面积、总孔容及 中孔比例先逐渐增大后稍有减小。当活化温度为800℃， 活化时间为 1h，碱炭比为4时，可制备出比表面积为2404m2／g，总孔容为 1．344cm3／g，中孔比例为28．6 ，孔径分 布在 0．7～3．0am之间的高比表面积活性炭。该活性炭用作超级电容器电极材料具有良好的大电流放电特性和优 异的循环性能，电流密度 由50mA／g提高到 5000mA／g时，其比电容 由340F／g降低到288F／g，经 1000次循环后， 比电容保持率为 93．4 。 关键词 核桃壳 活性炭 超级电容器 电极材料 中图分类号：TQ424．1 文献标识码：A DOI：10．11896／j．issn．1005—023X．2016．02．006 PreparationofHighSpecificSurfaceAreaActivatedCarbonElectrode M aterialsfrom W alnutShell GUO Hui，ZHANGJisheng，ZHU Tianxing。，DAIZhiyu (1 SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003；2 Wanfang CollegeofScienceandTechnology，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000；3 InstituteofChemical IndustryandEnvironmentalEngineering，JiaozuoUniversity，Jiaozuo454000) Abstract Activatedcarbonsusedaselectrodematerialsforsupercapacitorswerepreparedfromwalnutshellby KOH activation．TheporestructureandsurfacemorphologyofactivatedcarbonwascharacterizedbyN2adsorption andscanningelectronmicroscope (SEM )．TheeffectsofweightratioofKOH tocarbonizedprecursorfrom walnut shell(KOH／carbonizedprecursorratio)ontheporestructureofACswereextensivelyinvestigated．Theelectrochemi- ca1performanceofwalnutshell—basedactivatedcarbonelectrodematerialswereevaluatedbygalvanostaticcharge／dis— chargeandcyclicvoltammetryin3mol／LKOH electrolyte．The