本文主要研究内容
作者杨菲（2019）在《生物质基多级孔碳材料的制备、优化及其超级电容器性能研究》一文中研究指出：近年来,可持续发展已成为材料研究领域一种新趋势。幸运的是,在各种多孔碳材料中,生物质衍生的多孔碳材料不仅具有良好的导电性质,而且其来源丰富、制备成本低,已逐渐成为超级电容器电极材料研究的新方向。其中,利用生物质废弃物去制备为具有分级多孔结构的高性能储能材料,这符合能源可持续发展的主题。本文以废弃木质生物质为碳源制备多孔碳材料,并探究其用于超级电容器的性能,具体内容如下:以废弃悬铃木种子为碳源,采用四种方法制备了具有不同孔结构的碳材料。通过对比直接碳化法、碳化-活化法、水热-碳化法和碱水热-碳化法这四种方法,发现碱水热-碳化法制备的H/K-PSC800的多孔结构参数是最优的。这是因为在碱水热预处理过程中,KOH能够加速原料悬铃木种子内部木质素和半纤维素的热剥离和降解,更重要的是,强碱会留存在种子内部,从而在后续的高温碳化过程中起到活化剂的作用。之后对四种多孔碳材料进行电化学性能表征,进一步证明了碱水热-碳化法制备的样品其电化学性能最优异的。由此可见,碱水热-碳化法是一种优选的制备悬铃木种子基多孔碳材料的方法,其中碱水热预处理步骤对于所得多孔碳的结构形成和演变是至关重要的。确定采用碱水热-碳化法后,本课题进一步探究了不同碳化温度对所得多孔碳材料H/K-PSCX（X=700、800、900）孔结构及其组成超级电容器性能的影响。结果发现,H/K-PSC800样品具有非常大的比表面积(1540.6 m2g-1)和微孔、介孔及大孔结构并存的三维网状海绵结构,其比表面积要远大于H/K-PSC700样品(1360.9 m2g-1)和H/K-PSC900样品(1312.8 m2g-1)。而且H/K-PSC800的碳含量高达91.7%,使得其导电性也很好。H/K-PSC800的合理孔结构和良好的导电性使其具有优异的比电容(在含水电解质中1.0 A g-1的电流密度下其比电容为315 F g-1)、良好的容量保持率（电流密度增加10倍,其比电容降低28.9%）和高循环稳定性（2000次循环后仍然具有93%的初始电容保持率）,由其组装得到的超级电容器具有优异的能量密度和功率密度(在500 W kg-1的低功率密度下其能量密度为30.9 Wh kg-1)。以松木基多孔屑为原料,再次利用碱水热-碳化法进行多孔碳的制备。实验发现,碱的用量对材料的前期预处理及后续的活化过程有一定的影响,只有碱用量达到一定数值才会对松木结构产生破坏作用。而且随着碱用量的增加,松木内部结构的破坏程度增加,纤维素也出现了晶型的转变,最终得到的多孔碳材料H/K-PC800-5具有最好的孔径结构及优异的导电性。H/K-PC800-5具有优异的比电容(在含水电解质中1.0 A g-1的电流密度下比电容为363 F g-1),由其组装得到的超级电容器同样具有优异的比电容(在1.0 A g-1的电流密度下比电容为254.1F g-1),还具有优异的循环稳定性(在5 A g-1电流密度下经过2000次循环后仍然具有92%的初始电容保持率)。
Abstract
jin nian lai ,ke chi xu fa zhan yi cheng wei cai liao yan jiu ling yu yi chong xin qu shi 。xing yun de shi ,zai ge chong duo kong tan cai liao zhong ,sheng wu zhi yan sheng de duo kong tan cai liao bu jin ju you liang hao de dao dian xing zhi ,er ju ji lai yuan feng fu 、zhi bei cheng ben di ,yi zhu jian cheng wei chao ji dian rong qi dian ji cai liao yan jiu de xin fang xiang 。ji zhong ,li yong sheng wu zhi fei qi wu qu zhi bei wei ju you fen ji duo kong jie gou de gao xing neng chu neng cai liao ,zhe fu ge neng yuan ke chi xu fa zhan de zhu ti 。ben wen yi fei qi mu zhi sheng wu zhi wei tan yuan zhi bei duo kong tan cai liao ,bing tan jiu ji yong yu chao ji dian rong qi de xing neng ,ju ti nei rong ru xia :yi fei qi xuan ling mu chong zi wei tan yuan ,cai yong si chong fang fa zhi bei le ju you bu tong kong jie gou de tan cai liao 。tong guo dui bi zhi jie tan hua fa 、tan hua -huo hua fa 、shui re -tan hua fa he jian shui re -tan hua fa zhe si chong fang fa ,fa xian jian shui re -tan hua fa zhi bei de H/K-PSC800de duo kong jie gou can shu shi zui you de 。zhe shi yin wei zai jian shui re yu chu li guo cheng zhong ,KOHneng gou jia su yuan liao xuan ling mu chong zi nei bu mu zhi su he ban qian wei su de re bao li he jiang jie ,geng chong yao de shi ,jiang jian hui liu cun zai chong zi nei bu ,cong er zai hou xu de gao wen tan hua guo cheng zhong qi dao huo hua ji de zuo yong 。zhi hou dui si chong duo kong tan cai liao jin hang dian hua xue xing neng biao zheng ,jin yi bu zheng ming le jian shui re -tan hua fa zhi bei de yang pin ji dian hua xue xing neng zui you yi de 。you ci ke jian ,jian shui re -tan hua fa shi yi chong you shua de zhi bei xuan ling mu chong zi ji duo kong tan cai liao de fang fa ,ji zhong jian shui re yu chu li bu zhou dui yu suo de duo kong tan de jie gou xing cheng he yan bian shi zhi guan chong yao de 。que ding cai yong jian shui re -tan hua fa hou ,ben ke ti jin yi bu tan jiu le bu tong tan hua wen du dui suo de duo kong tan cai liao H/K-PSCX（X=700、800、900）kong jie gou ji ji zu cheng chao ji dian rong qi xing neng de ying xiang 。jie guo fa xian ,H/K-PSC800yang pin ju you fei chang da de bi biao mian ji (1540.6 m2g-1)he wei kong 、jie kong ji da kong jie gou bing cun de san wei wang zhuang hai mian jie gou ,ji bi biao mian ji yao yuan da yu H/K-PSC700yang pin (1360.9 m2g-1)he H/K-PSC900yang pin (1312.8 m2g-1)。er ju H/K-PSC800de tan han liang gao da 91.7%,shi de ji dao dian xing ye hen hao 。H/K-PSC800de ge li kong jie gou he liang hao de dao dian xing shi ji ju you you yi de bi dian rong (zai han shui dian jie zhi zhong 1.0 A g-1de dian liu mi du xia ji bi dian rong wei 315 F g-1)、liang hao de rong liang bao chi lv （dian liu mi du zeng jia 10bei ,ji bi dian rong jiang di 28.9%）he gao xun huan wen ding xing （2000ci xun huan hou reng ran ju you 93%de chu shi dian rong bao chi lv ）,you ji zu zhuang de dao de chao ji dian rong qi ju you you yi de neng liang mi du he gong lv mi du (zai 500 W kg-1de di gong lv mi du xia ji neng liang mi du wei 30.9 Wh kg-1)。yi song mu ji duo kong xie wei yuan liao ,zai ci li yong jian shui re -tan hua fa jin hang duo kong tan de zhi bei 。shi yan fa xian ,jian de yong liang dui cai liao de qian ji yu chu li ji hou xu de huo hua guo cheng you yi ding de ying xiang ,zhi you jian yong liang da dao yi ding shu zhi cai hui dui song mu jie gou chan sheng po huai zuo yong 。er ju sui zhao jian yong liang de zeng jia ,song mu nei bu jie gou de po huai cheng du zeng jia ,qian wei su ye chu xian le jing xing de zhuai bian ,zui zhong de dao de duo kong tan cai liao H/K-PC800-5ju you zui hao de kong jing jie gou ji you yi de dao dian xing 。H/K-PC800-5ju you you yi de bi dian rong (zai han shui dian jie zhi zhong 1.0 A g-1de dian liu mi du xia bi dian rong wei 363 F g-1),you ji zu zhuang de dao de chao ji dian rong qi tong yang ju you you yi de bi dian rong (zai 1.0 A g-1de dian liu mi du xia bi dian rong wei 254.1F g-1),hai ju you you yi de xun huan wen ding xing (zai 5 A g-1dian liu mi du xia jing guo 2000ci xun huan hou reng ran ju you 92%de chu shi dian rong bao chi lv )。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自青岛科技大学的杨菲，发表于刊物青岛科技大学2019-07-19论文，是一篇关于多孔碳论文,木质生物质论文,碱水热处理论文,超级电容器论文,活化论文,青岛科技大学2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自青岛科技大学2019-07-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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