【摘 要】
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本文以伊敏褐煤作为原料,依次通过混酸（浓盐酸与浓硝酸体积比为2比1）和KOH溶液萃取处理得到萃余物（AAC）,分别以KOH、K2CO3和ZnCl2为活化剂活化AAC制备多孔炭材料。探究活化剂比例、活化温度和活化时间对多孔炭材料的组成结构及其电化学性能影响,通过氮气吸脱附测试（BET）、X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、场发射扫描电子显微镜（FSEM）和X射线光电子能谱（XPS）
【基金项目】
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国家重点研发计划资助项目（2018YFC0604705）； 国家自然科学基金资助项目（51974302）；
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本文以伊敏褐煤作为原料,依次通过混酸（浓盐酸与浓硝酸体积比为2比1）和KOH溶液萃取处理得到萃余物（AAC）,分别以KOH、K2CO3和ZnCl2为活化剂活化AAC制备多孔炭材料。探究活化剂比例、活化温度和活化时间对多孔炭材料的组成结构及其电化学性能影响,通过氮气吸脱附测试（BET）、X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、场发射扫描电子显微镜（FSEM）和X射线光电子能谱（XPS）等表征手段分析样品的物理和化学性能。在三电极体系下以恒流充放电（GCD）、循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）和双电极体系下循环性能测试等电化学分析手段测试样品的电化学性能。研究结果如下:（1）以酸碱处理得到的AAC为原料,分别以KOH、K2CO3和ZnCl2为活化剂,通过优化工艺条件,在本论文实验条件下得到KOH活化最佳实验条件为m（AAC）与m（KOH）比为1:2、活化温度为700 oC、活化时间为30 min。在三电极体系下（参比电极为Hg/Hg O电极,对电极为铂电极,电解液为6 M的KOH溶液）,电流密度为1 A/g和8 A/g时的比电容量分别为321.48和295.2 F/g,在对称型纽扣电容器体系下经过10000次的充放电循环,电容保持率高达98.04%;K2CO3活化最佳制备条件为m（AAC）与m（K2CO3）比为1:2、活化温度为700 oC、活化时间为30 min,电流密度为1 A/g和8 A/g时的比电容量分别为306和242.28F/g（三电极）,经过10000次的充放电循环后电容保持率仍为90.53%;ZnCl2活化最佳制备条件为m（AAC）与m（ZnCl2）比为1:5、活化温度为600 oC、活化时间为30 min,电流密度为1 A/g和8 A/g时的比电容量分别为186.12和140.04 F/g（三电极）,经过10000次充放电循环后电容保持率仍为94.54%。（2）以酸碱处理所得AAC为原料活化制备的多孔炭（PCK）要比伊敏褐煤直接活化制备的多孔炭（YLK）的电化学性能更为优异。电流密度为1 A/g时,PCK和YLK作为电极材料其比电容量分别为321.48和253.44 F/g,比表面积分别为1804和1190 m~2/g。（3）通过以KOH、K2CO3和ZnCl2为活化剂制备出的多孔炭材料的表征进行分析对比,其优化工艺条件下所制备出的多孔炭材料的比表面积分别为1804、1318和1528 m~2/g、微孔率分别为85.02%、99.19%和51.66%,中孔率分别为14.98%、0.81%和48.34%。实验结果说明三种活化剂均可以提高材料的孔隙发育和比表面积,KOH活化制备的材料主要是以微孔为主且有部分的中孔,K2CO3活化制备的材料几乎都是微孔,而ZnCl2活化制备的材料中孔比例最高。本论文共有图88幅,表24个,参考文献91篇
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