活性中间相炭微球的制备及机理研究

以中间相炭微球(MCMBs)为原料,采用KOH、K2CO3分别对MCMBs进行活化,比较活化效果,发现KOH是一种有效的活化剂。通过KOH活化制备出比表面积达2775m2/g的活性炭。对活性炭进行XRD、BET比表面积与SEM分析,发现活化后MCMBs的石墨微晶结构被破坏,所制得的活性炭是由无定形组织构成的。活化机理为一系列的化学反应与钾插入石墨微晶片层的共同作用。

微波加热化学活化法制备高比表面活性炭

以中间相炭微球为原料,KOH为活化剂,采用微波加热化学活化法在不同条件下制备出高比表面积活性炭,考察了活化前后中间相炭微球的结构变化与不同活化条件对炭微球性能的影响.研究表明:活化后中间相炭微球的石墨微晶结构被破坏,所制得的活性炭是无定形组织.活性炭比表面积和孔容随着KOH/MCMB的增大先增大后减小.KOH/MCMB较小时,比表面积和孔容随活化时间的延长达到最大值后不再发生变化,在KOH/MCMB较大时,比表面积和孔容随活化时间的延长先增大后减小.

多孔炭电极的结构特性与其电化学性能

以中间相炭微球作为前驱体,在不同条件下进行炭化预处理,再经过化学活化热处理制备活性中间相炭微球,以此为电极材料组装超级电容器并进行电化学测试。研究发现:中间相炭微球的碳层取向随着炭化温度的升高而趋于规整,碳质前驱体整体抵御活化剂刻蚀的能力加强,表现为活化收率随炭化预处理温度的升高而增加,而比表面积和孔容则呈下降趋势;经过炭化预处理的活性炭微球系列样品具有良好电容保持率,在50mA/cm2放电时电容下降仅为1mA/cm2条件下的30%;将活性炭微球的碘吸附值与双电层比电容进行线性拟合,发现碘值与比电容具有良好的线性相关性。

微波加热与传统加热制备高比表面活性炭的对比研究

以中间相炭微球为原料,KOH为活化剂,采用微波加热与传统加热2种方法在不同条件下制备出高比表面积活性炭。研究表明:活性炭比表面积和孔容随着KOH/MCMB的增大先增大后减小,采用微波加热制得的活性炭具有较高的比表面积,KOH/MCMB较小时,比表面积和孔容随活化时间的延长达到最大值后不再发生变化,在KOH/MCMB较大时,比表面积和孔容随活化时间的延长先增大后减小,采用微波加热可大大缩短活化时间,通过FTIR分析,微波加热比传统加热所制得的活性炭具有较低浓度的含氧基团。