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人工晶体学报 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (5): 934-941.

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腐植酸钾一步炭化活化制备孔径可调的活性炭材料及其电化学性能

朱玉婷;赵晓琳;解玲丽;梁伟;康利涛   

  1. 太原理工大学材料科学与工程学院,太原,030024;太原理工大学材料科学与工程学院,太原030024;烟台大学环境与材料工程学院,烟台264005
  • 出版日期:2018-05-15 发布日期:2021-01-20
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(51502194,21606158);山西省科学技术基金会(2014021019-4,2013021011-3);江苏省盐化工新材料工程实验室开放基金(SF201605)

One-pot Preparation of Activated Carbon from Potassium Humate with Tunable Pore Structures and Its Electrochemical Performance

ZHU Yu-ting;ZHAO Xiao-lin;XIE Ling-li;LIANG Wei;KANG Li-tao   

  • Online:2018-05-15 Published:2021-01-20

摘要: 以腐植酸钾为碳源,乙酸钾(CH3COOK)、氢氧化钾(KOH)、碳酸钙(CaCO3)分别为活化剂,在800℃氮气气氛下碳化活化1h制备出了具备不同孔结构的三种活性炭材料.利用N2吸附-脱附分析、扫描电子显微镜(SEM)分析了所得活性炭材料的孔结构和微观形貌,并利用循环伏安(CV)和恒流充放电(GCD)测试方法评价了其作为超级电容器电极材料的电化学性能.结果表明:不同活化剂对活性炭材料的比表面积和孔径分布影响显著,而后者又进一步决定了炭材料的比电容特性.其中,尤其是直径小于1 nm的超微孔炭材料可以获得很高的比电容.在三种不同结构的活性炭中,以CH3COOK为活化剂制备的活性炭具有最优的电化学性能,其比表面积约为1100m2/g,孔径集中在0.4 ~0.6 nm;在2 mol/L KOH电解液中,电流密度为0.1 A/g时比电容高达270 F/g;经3000次充放电循环后,该材料的比电容保持率仍超过87;,是一种性能较为理想的超级电容器用电极材料.

关键词: 腐植酸钾;活化剂;活性炭;电化学性能;超级电容器

中图分类号: