多孔生物质碳材料的制备及应用研究进展

多孔生物质碳材料是一种由糖类或含碳有机废弃物制备的新型功能材料,具有比表面积大,孔隙率高,性能稳定,绿色环保的优点。其常见的制备工艺有直接碳化法,水热法以及活化法等。近年来,多孔生物质碳材料在土壤改良剂、吸附剂和电极材料等领域的应用受到了研究人员的广泛关注。介绍了多孔生物质碳材料的原料来源、制备工艺和应用情况,并对该材料今后的研究方向提出了建议。

秸秆基碳材料在Li_2SO_4电解液中的电化学性能

以生物质秸秆为碳源,利用水热结合KOH活化法制备了多孔碳材料,对其结构与形貌进行了表征。采用三电极体系,在不同浓度的Li_2SO_4电解液中,对多孔碳电极进行循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗测试。结果表明,在0.5 mol·L^(-1)的Li_2SO_4电解液中,秸秆基生物质碳材料呈现出较好的电化学性能。当电流密度为0.5 A·g^(-1)时,比电容可达224 F·g^(-1);经1500次充放电测试后,比电容保持率高达94.1%,循环性能良好。

生物质衍生多孔碳材料的制备及电化学应用

多孔碳材料由于具有比表面积大、孔结构发达、耐酸碱、耐腐蚀、导电性优良以及孔径可调等性质和特点,被广泛用作新型储能装置的电极材料。生物质作为一种来源丰富、廉价易得的可再生资源,为多孔碳材料的制备提供了充足的原料。本文主要介绍了利用碳化和活化的工艺制备生物质衍生多孔碳材料的方法、工艺和机理,论述了生物质衍生多孔碳材料在超级电容器、锂离子电池和钠离子电池中的应用,分析了材料孔结构与电化学性能之间的关系。指出生物质衍生多孔碳材料作为电化学储能装置的电极材料时具有比容量偏低的缺陷,可通过复合、掺杂异原子,以及表面改性等手段解决这一问题。