分级多孔炭的制备及其作为超级电容器电极材料的研究进展

分级多孔炭由于同时具有不同类型的孔结构、较大的比表面积、低廉的价格以及优异的电化学性能等特点,在高效储能领域显示出巨大的应用优势。它既可以直接作为超级电容器的电极材料与电解液形成双电层电容进行电荷存储,又可以与非碳基材料进行复合形成赝电容进行电荷存储。因此多孔炭材料一直是电化学储能元件中不可或缺的电极材料。在介绍不同孔径多孔炭对能量储存发挥具体作用的基础上,本文对近年来分级多孔炭的制备方法、以及改进其电化学性能的方式进行了总结,并对分级多孔炭用作超级电容器电极材料未来发展作出展望。

煤基球形多孔碳用于锂离子电池负极材料的性能研究

因具有较短的锂离子扩散路径、大的比表面积等优势,球形碳材料在锂离子电池负极材料中展露出良好的应用前景。研究以新疆库车产煤为原料,采用电弧放电法及化学活化法制备出了具有多孔结构的煤基球形碳。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸脱附法和恒电流充放电等测试手段对材料结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,在100 m A/g的电流密度下,煤基球形多孔碳的首次放电比容量可达到1188.9 mAh/g,远高于商业石墨负极372 mAh/g的理论比容量。此外,该材料还表现出了良好的循环稳定性,经历200圈循环后的放电比容量为844.9 mAh/g。煤基球形多孔碳优异的电化学性能得益于活化过程所产生的分级孔道结构能为锂离子提供更多储存空间,从而提高了电极的容量及循环稳定性。

炭-/石墨烯量子点在超级电容器中的应用

炭-/石墨烯量子点作为新兴的炭纳米材料,因具有独特的小尺寸效应和丰富的边缘活性位点而在高性能超级电容器电极材料的研发方面展现出巨大潜力。针对目前炭-/石墨烯量子点在超级电容器电极材料方面的应用优势和存在的关键问题,本文以炭-/石墨烯量子点、量子点/导电炭复合材料、量子点/金属氧化物复合材料、量子点/导电聚合物复合材料以及量子点衍生炭这些电极材料为脉络,梳理了近年来该领域的发展状况,尝试阐释炭-/石墨烯量子点在电极材料、复合材料和衍生炭电极材料中所起到的关键作用,最后对炭-/石墨烯量子点电极材料的发展进行了展望。本综述以期为炭-/石墨烯量子点基电极材料的研究提供一定参考和依据。

用于CO氧化的铜基催化剂研究进展

系统地介绍了用于CO氧化的催化剂种类、反应类型和反应机理,着重对铜基催化剂(单金属氧化物、双金属氧化物、多金属氧化物)用于该反应的研究进展进行总结,分析了对催化性能产生影响的因素,并在此基础上,对铜基催化剂用于CO氧化的研究方向进行了展望。