hypercoal基活性炭制備雙電層電容器電極的研究

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1、碩士學位論文HyperCoal基活性炭制備雙電層電容器電極的研究HyperCoal-DerivedActivatedCarbonforElectricDoubleLayerCapacitorElectrode作者：黃珊珊導師：曹景沛副教授中國礦業(yè)大學二〇一五年五月中圖分類號TM242學校代碼10290UDC677密級公開中國礦業(yè)大學碩士學位論文HyperCoal基活性炭制備雙電層電容器電極的研究HyperCoal-DerivedActivatedCarbonforElectricDoubleLayerCapacitorElectrode作者黃珊珊導師曹景沛申請學位理學碩士培養(yǎng)

2、單位化工學院學科專業(yè)化學研究方向化學電源答辯委員會主席張雙全評閱人秦志宏張守玉二〇一五年五月論文審閱認定書研究生黃珊珊在規(guī)定的學習年限內，按照研究生培養(yǎng)方案的要求，完成了研究生課程的學習，成績合格；在我的指導下完成本學位論文，經審閱，論文中的觀點、數(shù)據(jù)、表述和結構為我所認同，論文撰寫格式符合學校的相關規(guī)定，同意將本論文作為學位申請論文送專家評審。導師簽字：年月日致謝光陰荏苒，研究生學習生涯即將結束，三年的學習生活使我受益匪淺。在此，我要向所有支持和幫助過我的老師、同學、朋友及親人們致以最誠摯的謝意。首先，我要感謝導師曹景沛副教授，在學習期間，從選題、設計、實驗研究到論文定稿的

3、整個過程中都傾注了導師大量的心血，我所取得的每一點進步都是與導師的辛苦教導分不開的。曹老師嚴謹求實的治學態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風以及大膽創(chuàng)新的進取精神對我產生了重要影響，使我在研究生階段學到了許多的知識。借此機會，謹向曹老師致以深深地謝意。此外，特別感謝趙小燕副教授，感謝她在我研究生學習期間對我學業(yè)上的指導和鼓勵，生活上的關懷和照應，在研究生的學習過程中，趙老師老給予我細心的指導，有求必應，指點迷津，幫助我順利完成實驗、并熟練掌握實驗操作技巧，為今后的科研工作打下了基礎。趙老師平易近人、謙虛謹慎，讓我們倍感親切。在此，向趙老師致以深深地謝意。感謝同屆

4、同學王本水、時鵬在三年研究生學習和生活的陪伴以及給予的熱心幫助，感謝所有與我共同分享過快樂、緊張和充實的實驗室生活的師弟師妹：黃鑫、宋沖、馮曉博、劉天龍、王敬賢、謝鳳梅及賀姍，祝福他們在以后的研究生生活中學業(yè)順利。舍友李玉茹、孔思蓉、劉金亭、丁曼、李慧婷、榮麗漫和蔣麗在生活中給予了大力的支持和關心，大家在一起度過了美好的研究生生活，留下了很多難忘的回憶，在此衷心的謝謝她們。此外，我要非常感謝我的父母和家人，他們的理解和支持使我能夠在學校專心完成我的學業(yè)。在此，謹祝愿他們身體健康，永遠快樂！最后，感謝所有關心、支持與幫助過我的人!摘要本論文以HyperCoal為原料，分別采用炭

5、化活化法和直接活化法制備了高比表面積活性炭并用于雙電層電容器（EDLC）電極。系統(tǒng)考察了各種制備條件對活性炭孔隙結構及電化學性能的影響，探討了活性炭的比表面積、孔徑分布與比電容之間的關系。綜合運用SEM、XRD及氮氣吸附表征所得活性炭的表面性質和孔結構，通過恒流充放電測試活性炭電極的電化學性能。本文首先以KOH為活化劑，采用炭化活化法制備了高比表面積活性炭電極材料。系統(tǒng)考察了炭化溫度、活化溫度和活化時間對活性炭收率、孔結構和電化學性能的影響。oo在炭化溫度為500C、活化溫度為800C和活化時間為2h的條件下制備的活2-13-1性炭收率為53.3%，比表面積達到2540.2m

6、g，總孔容為1.65cmg，在0.5mol-1-1LTEABF4/PC電解液中比電容為46.0Fg。恒流充放電測試表明，不同制備條件下制備的電極均呈現(xiàn)良好的電化學性能。其次，以KOH為活化劑，采用直接活化法方法制備活性炭電極材料時，考察了活化溫度和活化比例對活性炭收率、孔結構和電化學性能的影響。隨著活化溫度的升高及活化比例的增大，活性炭的比表面積、總孔容及比電容呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。在活化溫度為800o2-1C、活化比例為4.0時制備的活性炭收率為38.3%，比表面積達到2440.2mg，3-1-1總孔容為1.48cmg，比電容達到44.4Fg。最后，以NaOH為活化劑，采用炭

7、化活化法制備了高比表面積活性炭電極材料。研究了活化溫度對活性炭收率、o孔結構和電化學性能的影響。在活化溫度為700C、活化比例為4.0的條件下2-13-1能夠制備出收率為45.4%，比表面積達3110.2mg、總孔容為1.77cmg的-1活性炭，用其制備的活性炭電極比電容為43.9Fg并具有良好的電化學性能。結果表明，以NaOH為活化劑時，在適當?shù)闹苽錀l件下可以制得孔隙結構發(fā)達且電容特性能良好的活性炭。該論文有圖46幅，表8個，參考文獻116篇。關鍵詞：HyperCoal；活性炭；EDLC；化學活化；孔