革屑基复合炭材料的制备及在固态超级电容器中的应用

炭材料作为研究最早、使用最广泛的超级电容器电极材料,具有良好的热稳定性和化学稳定性,但传统炭材料的制备往往受成本、资源和环境等问题的限制,而生物质炭材料不仅具备孔隙率高、导电性能好等优异性能,且原料来源丰富、成本低廉。本实验采用废弃生物质——植鞣革屑为原材料制备多孔炭,相比于纯的胶原前驱体,植鞣剂单宁有助于碳元素含量提高。而后用化学氧化聚合法在多孔炭材料基底上原位生长聚吡咯进一步提高碳元素含量,再次炭化后制备得到高碳元素含量的革屑基复合炭材料。电化学测试表明,在三电极体系中,当电流密度为1 A/g时,电极比电容值可达330.5 F/g,并具有良好的倍率性能。由该材料组装而成的固态超级电容器,具有高的比电容值,在500 mV/s下进行5000次充放电循环后电容保持率接近100%。