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活化方式对有序介孔炭孔结构及电化学性能的影响
  • ISSN号:1007-8827
  • 期刊名称:新型炭材料
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TB383[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室炭素材料研究室,辽宁大连116024, [2]中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023
  • 相关基金:国家自然科学基金(21176036,21276035,21107108,21376037);国家高技术研究发展计划(863计划,2012AA03A611)
  • 相关项目:具有介微梯度孔道结构炭膜的设计、可控制备及气体渗透机理的研究
中文摘要:

采用软模板法合成有序介孔炭(OMC),并通过不同的活化方式对OMC进行活化处理,以制备出具有较高比表面积的微/介孔炭材料。利用小角X射线衍射、氮气吸附、扫描及透射电镜对活化前后介孔炭的孔结构进行表征;循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法测试其电化学性能。探讨不同活化方式对介孔炭孔结构和电化学性能的影响。结果表明:高温活化在保持介孔炭的有序性及其二维六角结构的基础上,在其孔隙结构中形成了大量微孔结构,有效地提高了介孔炭的孔体积及比表面积,比表面积由674 m~2/g提高到2 404 m~2/g,孔体积由0.98 cm~3/g提高到2.24 cm~3/g,并进一步提高了介孔炭的电化学性能,在500 mA/g电流密度下,其比电容可达175 F/g。活化方式对活化后的介孔炭的孔结构及电化学性能有很大的影响。

英文摘要:

An ordered mesoporous carbon( OMC) synthesized by the soft-template method was activated by( a) CO2 at 900 ℃for 4 h,( b) H2O at 800 ℃ for 20 min,and( c) H2O at 800 ℃ for 20 min followed by CO2 at 900 ℃ for 4 h to produce three micro-mesoporous carbons,A1,A2 and A3,respectively. Their pore structures were investigated by XRD,TEM,SEMand N2 adsorption. Their electrochemical properties as the electrode materials of supercapacitors were investigated by cyclic voltammetry,galvanostatic charge-discharge and electrochemical impedance spectroscopy. Results indicated that the highly ordered 2D hexagonal original mesostructure of the OMC was well retained after activation. The increasing order of the extent of activation is A1 〈 A2 〈A3. The specific surface area,pore volume and the specific capacitance of A3 compared to OMC respectively increased significantly from 673 to 2404 m2/g,from 0. 98 to 2. 24 cm3/g and from 70 to 175 F/g at a current density of 500 m A/g. The increasing order of the capacitance retention ratios of the activated samples at high current densities is A1 〈 A2 〈 A3.

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期刊信息
  • 《新型炭材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:成会明
  • 地址:太原市桃园南路11号中科山西煤化所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:tcl@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025254
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-8827
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1116/TQ
  • 邮发代号:22-164
  • 获奖情况:
  • 1999年、2000、2001年连续三年评为山西省一级期刊,荣获中科院2000年优秀期刊三等奖,入选2001年度科技部组织的“中国期刊方阵”,中国期刊方阵“双效”期刊,2004年获第三届中国百科杰出学术期刊奖,2005年获第三届国家期刊提名奖,2006年获第二届北方十佳期刊奖,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5764