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层次孔结构双功能碳负极材料的制备及性能
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:中国有色金属学报
  • 时间:2012.4.4
  • 页码:1216-1222
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50974136 51074185); 中央高校基本科研业务费专项资金资助
  • 相关项目:高能量密度、高功率密度锂离子电池用纳米Si-多孔PPy弹性综合体结构负极及其充、放电过程研究
中文摘要:

在500~900℃的活化温度下,以酚醛树脂为碳源,采用模板-物理活化联合法制备系列超级电容电池用层次孔结构双功能碳负极材料。借助扫描电镜、透射电镜及比表面积测试仪分析材料的物理结构,组装模拟电容器和对锂半电池,利用恒流充放电法及循环伏安法考察其电化学行为。结果表明:制备的层次孔结构碳材料具有较大的中微孔结构和局域石墨微晶结构;在LiPF6/EC+DMC和Et4NBF4/AN两种电解液中均表现出良好的电化学性能;其中以活化温度为600℃时制备的碳材料性能最优,其锂离子半电池可逆容量达到611.2 mA.h/g(0.2C),50次循环效率为74%,6C倍率下稳定可逆容量仍高达223 mA.h/g,模拟电容器比电容高达143 F/g(0.1 A/g),且倍率性能优异。

英文摘要:

A series of hierarchical porous graphitization carbon(HPGC) anode materials were synthesized for super lithium ion capacitor(SLIC) using phenolic resin as carbon precursor through physical activation-templating combined methods between 500-900 ℃.The structure of HPGC was investigated by SEM,TEM and nitrogen adsorption.The electric double layer capacitor and half-cell were fabricated to investigate the electrochemical performances of HPGC anode materials by charge-discharge of constant current and potential-sweep cyclic voltammetry.The results show that the macro-meso-microporous pore-size distribution and graphite microcrystalline structure of HPGC.The HPGC anodes exhibit good performance in both LiPF6/EC+DMC and Et4NBF4/AN electrolyte.The carbon material obtained at 600 ℃(HPGC-600) has the optimal electrochemical performance.The reversible charge capacity reaches 611.2 mA-h/g(0.2C),and the rate of capacity retention is 74% after 50 cycles.The reversible capacity at 6C is 225 mA-h/g.The capacitance of HPGC in capacitor reaches 143 F/g(0.1 A/g),and the rate performance is good.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 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,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974