粉末状炭气凝胶的结构调控及其在高电压水系超级电容器中的应用

在成功合成粉末状炭气凝胶(PCA)的基础上,详细研究了PCA构筑单元(高分子纳米球)粒径、羰基交联时间和羰基交联温度等制备条件与PCA纳米结构的关联性,并探索了PCA在高电压水系超级电容器中的应用。实验结果表明,高分子纳米球粒径、羰基交联时间和羰基交联温度对PCA的纳米结构具有显著的影响,所得PCA均具有优良的三维纳米网络结构,其网络单元可在25~100 nm之间进行剪裁,BET比表面积可在392~767 m^2g^(-1)范围内进行调控。由于具有丰富的孔隙率和合理的三维网络层次孔结构,这类PCA材料在1.8 V Na_2SO_4水系超级电容器中显示出高的比电容量、电容保持率以及高效的电化学活性表面,能量密度显著优于其1.0 VKOH水系超级电容器。