考察了超级活性炭的制备工艺及对金属离子的协同催化对其孔结构的影响规律,制备比表面积高达3581m2/g、孔径主要分布在1~5nm的超级活性炭,对材料的电化学性质进行了分析。结果表明,质量比电容随比表面积增加而增大,而面积比电容随着比表面积的变化并未表现出正相关性;设计出各种具有良好导电性空间网络结构的炭气凝胶,对炭气凝胶的网络结构特征及其演化规律进行了深入分析,并考察了其电化学性能。适度中孔含量球状炭气凝胶功率特性优良,功率密度23.4 kWok g-1时,能量密度仍高达8.8 Whok g-1;球状炭气凝胶(SCA)与活性炭(AC)的复合电极优于单一材料的电容性能,但考虑到电子传递阻抗和离子扩散阻抗的制约关系,炭气凝胶的最优含量为5%,SCA在AC基体中的分散程度及表界面结合状态对于电容性能至关重要;合成出具有层级孔结构的原位复合炭材料,实现了材料在微观上的性能耦合,考察了其电化性性能。发现该材料比单一孔结构的炭具有更优异的电化学性能,原因在于此类材料既有足够多的微孔为电荷存储提供空间,适量的中孔有利于离子的传输,又有微量的大孔可以缩短离子扩散路径。
英文主题词EDLC;activated carbon;carbon aerogel; composite electrode