聚苯乙烯基活性炭微球的制备及在超级电容器中的应用

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ufs6756dude
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着化石能源等不可再生能源的日益枯竭及消耗过程中导致的环境污染日益严重,人们开始不断地开发新的能源和能源储存器件。超级电容器是一种新型储能器件,其性能介于电池与传统电容器之间,具有功率密度高、容量大、循环寿命长、经济环保等特点,在能源领域已得到广泛的应用。活性炭因导电性能良好、化学惰性、比表面积高和孔结构可控等优势,被视为超级电容器的一种理想电极材料,开发应用于超级电容器的活性炭材料具有重要的理论和实际意义。活性炭微球,一种形态规则的活性炭,当其用作超级电容器电极材料时,展现出特有的优势:球形更利于堆积、压实;球形表面有利于降低电解质离子在活性炭表面的流动阻力,减少超级电容器的内阻。  本文以苯乙烯、二乙烯苯为原料,采用分散聚合法制备了聚苯乙烯-二乙烯苯交联树脂微球,分析了聚合过程中交联剂、引发剂及分散剂对树脂微球的表面形貌和粒径的影响。树脂球再经磺化、碳化、KOH活化制得聚苯乙烯基活性炭微球,通过对碳化活化工艺的调控制备了一系列有不同孔结构的活性炭微球,微球粒径约为3.4μm。为将活性炭微球的孔结构与电化学性能相关联,以6 mol/L的KOH溶液作为电解液,自制的活性炭微球作为电极材料构成了对称型扣式超级电容器,并对它进行了系统的电化学测试,测定其电化学性能。在2 A/g的电流密度下充放电,计算得4种活性炭微球的比电容均在200 F/g以上,其中AC-3达269 F/g,且电流密度从1A/g增加到10 A/g,比电容的保持率都在93%以上,AC-4可保持98%以上,均显示出优良的倍率性能和大电流充放电性能;结合其孔结构特点分析,结果表明聚苯乙烯基活性炭微球构成的超级电容器的比电容随着微球0.7~1.5 nm范围内孔含量的增加而增加,呈线性关系,而更好的倍率性能,则依赖于1.5~3 nm范围内的孔。
其他文献
本文通过半炼蜡裂解制仪,烯烃工业装置实验,找出了蜡裂解的优化工艺流程、相应的工艺条件、确定了技术改造的优化方案,为促进下游产品的应用,并对裂解α-烯烃应用进行了新工艺开
本研究了用明胶—阿拉伯胶复合凝聚法制备薰衣草精油微胶囊,并用光学显微镜、扫描电子显微镜、紫外分光光度计对所制备的微胶囊进行了表征。 研究表明:采用复合凝聚法制备微
ABS树脂通常是指聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物。由于ABS树脂具有高抗冲、耐油、耐低温和耐化学腐蚀性,并具有易加工、价格低廉等优点,在电子电器、仪器仪表、
检测和定量分析离子或有机化合物的选择性传感器在环境和安全检测,废水处理,营养和临床毒理学等应用方面具有重要的意义。一个理想的传感器的各个组成部分应当能对被分析物产生
系统地研究了交联聚合物溶液(LPS)的深部调剖性能、封堵性能以及突破性能。在LPS染色研究基础上,研究了LPS微观封堵机理和提高采收率机理,并提出了真正意义上的深部调剖剂应该