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超级电容器用高比表面活性炭制备

发布时间:2021-07-05 阅读量:733

成果简介

   超级电容器作为一种传统物理电容器与电池之间的新型储能器件,具有充放电速度快、循环寿命长、环境友好的优势,有希望成为本世纪新型绿色能源。电极材料作为超级电容器的重要组成部分,是制约超级电容器性能的关键因素之一。理论上,碳材料比表面积大小与超级电容器的比电容成正比关系,因而碳材料的比表面大小是衡量超级电容器电化学性能的重要指标之一。目前超级电容器的电极材料以市售活性炭为主,其比表面积主要在1500~2000/g之间,碳材料比表面的不足严重限制了超级电容器能量密度的发挥。目前,我们发明了一套全新的活性炭制备工艺,并对传统的活性炭制造设备进行了改进,成功的制备了灰分少(<0.3 wt%),比表面积高(>3500 /g),导电性好(>500 S/m)、孔径分布合理的高品质活性炭。目前此碳材料在改进的设备上已进行百克级的试生产。将此活性炭用作超级电容器的电极材料,所构建出的超级电容器比用市售活性炭作为电极材料构建出的超级电容器具有更高的能量密度(器件容量提升50%),更优越的倍率和温度适应性(-100℃~60℃

活性炭低温氮气吸附脱附与孔径分布曲线图

活性炭低温氮气吸附脱附与孔径分布曲线图


超级电容器电化学性能参数图

超级电容器电化学性能参数图


文献与专利成果

1. Jiang Xu, et al. Temperature-independent capacitance of carbon-based supercapacitor for -100 to 60 °C. Energy Storage Materials (2019) 22: 323-329.

2. Xi Wang, et al. Unimpeded migration of ions in carbon electrodes with bimodal pores at an ultralow temperature of -100 °C. Journal of Materials Chemistry A (2019) 7: 16339.

3.丁建宁,徐江,袁宁一;一种超低温高容量超级电容器的制备方法及应用;授权时间:2019年05月28日;专利号:ZL201810512691.1

4.丁建宁,徐江,袁宁一;一种超高比表面积的微孔碳的物理活化制备方法; 专利号:2022869(荷兰)


合作方式

合作开发,技术入股



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