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超级电容器用新型微晶炭的结构及其电容性能
  • ISSN号:1006-3080
  • 期刊名称:《华东理工大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TQ424.1[化学工程]
  • 作者机构:[1]华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海200237
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50730003,50672025)
中文摘要:

以热处理后的煤沥青焦为原料,采用KOH活化法制备了具有较小比表面积(〈200m2/g)的系列微晶炭。采用N2吸附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了微晶炭的孔结构、微晶结构以及表面化学性质,研究了微晶炭作为超级电容器电极材料在1 mol/L的四乙基四氟化硼酸铵盐/碳酸丙烯酯电解液体系中的电容性能。结果表明:制得的微晶炭具有大量类石墨微晶和较高的石墨化度,d002(晶面层间距)为0.356-0.666 nm,表面含碳量大于95% 活化6 h后,在4.0 V下微晶炭的质量比电容高达139 F/g。微晶炭的储电行为包括插层电容和双电层电容两部分,其中电活化所造成的插层电容是决定微晶炭最终比电容的主要因素,插层电容主要由电极材料的石墨化度决定。

英文摘要:

Crystallite carbons(CCs) with low BET specific surface area(200 m-2/g) have been prepared by KOH activation from pre-heated coal pitch based cokes.The pore structure,crystallite structure and surface chemistry of CCs were investigated by N_2 adsorption,X-ray diffraction(XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),respectively.The capacitance performance of CCs as electrode materials for supercapacitors in 1 mol/L tetraethylammonium tetra-fluoroborate/propylene carbonate(Et_4NBF_4/PC) electrolyte was evaluated.Results reveal that CCs have a large amount of graphite-like crystallites and high graphitization degree.The value of d_(002) is in the range of 0.356 to 0.666 nm and the surface carbon contents are above 95%.When activating time is 6 h,the obtained CCs shows maximum mass capacitance of 139 F/g charging at 4.0 V.The energy storage behaviors are mainly composed of intercalation capacitance and electrochemical double-layer capacitance.The intercalation capacitance initiated by "electrical activation" is the main part of the whole capacitance and the value is determined by graphitization degree of the electrode material.

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期刊信息
  • 《华东理工大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:华东理工大学
  • 主编:刘红来
  • 地址:上海梅陇路130号
  • 邮编:200237
  • 邮箱:ecustxbbzz@ecust.edu.cn
  • 电话:021-64252666
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3080
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1691/TQ
  • 邮发代号:4-382
  • 获奖情况:
  • 2001年被国家新闻出版总署评为"中国期刊方阵科技...,2002年获"第五届全国石油和化工行业优秀期刊二等奖",2004年获"全国高校优秀科技期刊二等奖",2006年荣获"首届中国高校优秀科技期刊奖"以及"第...
  • 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,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:10083