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炭素技术2024年第06期:生物质焦油衍生多孔炭的制备及电化学性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:丁志豪;任素霞;董莉莉;潘承浩;雷廷宙;

单位:常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室;

摘要:使用生物质焦油作为前驱体,采用一步炭化活化法制备生物质焦油基炭材料,将其用于超级电容器电极材料。通过SEM、BET等方法对制备的多孔炭材料的形貌结构进行表征,并探讨了多孔炭与活化剂的比例、活化温度及活化时间对生物质焦油基多孔炭微观结构和电化学性能的影响。研究结果表明:当活化温度为700℃、活化时间为1.5 h,以及氢氧化钾与生物质焦油的碱炭比为2∶1的参数条件下,制备的多孔炭材料的电化学性能最佳,其比表面积高达2 137.3 m~2·g~(-1),且在1.0 A/g的电流密度下,比电容为276.2 F/g;在电流密度从0.1 A/g提升到5.0 A/g时,电容保持率为74.02%。本研究从生物质废弃物中提取原料制备了性能较为优异的超级电容器用活性炭,实现生物质废弃物高值化利用。

关键词:超级电容器;多孔炭;电化学性能;生物质焦油;电极材料

基金资助:国家重点研发计划(2023YFB4203503)