生物质亲水多孔炭的制备及其储能行为研究

以废弃的一次性竹筷为碳源,经NaOH与Na_(2)SO_(3)混合液预处理后,通过直接热解法并用去离子水洗涤后,制备了竹基多孔炭,并对其表面形貌、比表面积、孔道结构和表面润湿性进行了表征分析。研究结果表明:相比去离子水预处理的竹基多孔炭(PC-H),NaOH和Na_(2)SO_(3)混合液预处理的竹基多孔炭(PC-Na)具有高比表面积(1434 m^(2)/g)、发达的孔道结构(0.69 cm^(3)/g)和较高的亲水性(与水接触角约53.5°)。以制备的竹基多孔炭PC-Na为正极,组装的水系锌离子混合电容器(ZIHSC)在电流密度0.2 A/g时,比电容可达75.6(mA·h)/g;当电流密度增大到50倍时,比电容保持率为52%,表现出优异的倍率性能;能量密度最高可达59.3(W·h)/kg,功率密度最高可达7.6 kW/kg。在电流密度5 A/g下,经过5000次充/放电循环比电容仅衰减2.7%,具有优异的循环稳定性。