超级电容器用活性炭的纯化与表征-北极星储能网

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摘要：主要对超级电容器用活性炭的纯化工艺进行了研究。采用不同的实验条件，对实验结果进行了对比，通过正交实验得到了最优的工艺条件。本研究将活性炭中的钾离子含量由3000×10-6以上降到100×10-6以下，铬离子含量由600×10-6以上降到了10×10-6以下，并对处理后活性炭的孔貌、孔径、比表面积进行了表征，结果表明，制备的超级电容器用活性炭具有纯度高、钾离子和铬离子含量低、比表面积大等优点。

王宏力1，马源2，武臻1，尚成江2，张明伟2

(1.河南省化工研究所，郑州450052;2.郑州大学，郑州450001)

面对能源枯竭和环境污染所带来的压力，社会开始将目光转向新能源的开发，诸如太阳能、风能、核能等。

然而在新能源的利用中，能量的储存是不可或缺的必备环节，在此背景下，一种兼有常规电容器功率密度大、充电电池能量密度高且可快速充放电、循环寿命长的新型储能元件——超级电容器得到快速发展[1-2]。

超级电容器是一种新型的储能装置，兼有传统电容器和二次电池的优良特性。活性炭因具有价格低廉、原料丰富，电化学性能稳定等特点，是可用于超级电容器的电极材料。开发高比表面积、孔径分布合理、纯度高的活性炭是未来研究的核心内容。

由于采用氢氧化钾方法制备超级电容器活性炭工艺的特殊性，导致产品中的钾离子和铬离子含量过高，一般在3000×10-6和600×10-6。目前，国内外尚没有金属离子含量标准，进口产品的钾离子含量在100×10-6左右，铬离子含量在50×10-6以内。在用做超级电容器的电极材料时，降低活性炭中的碱金属离子和重金属离子的含量，可以防止其与非水性电解液发生化学作用，避免还原析出所导致结晶现象。本工艺制备的超级电容器活性炭用于电容器使其使用寿命和储电性能都得到相应的提高。

1实验部分

1.1原料

活性炭(河南某公司提供)，硝酸(分析纯)，酸性氧化物(自制)，硫酸(分析纯)，过氧乙酸(分析纯)，盐酸(分析纯)。

1.2仪器

水浴锅(DF-101集热式)，循环水式真空泵(SHB-III循环水式)，超声波清洗机(KQ-100VDE型)，真空干燥箱(DZF-6020型)，原子吸收光谱仪(普析通用，TAS-986F)，扫描电镜(日本电子，7500F)，比表面及有效孔径分析仪(美国康塔，NOVA4200e)。

1.3实验原理

实验当中选用自制的酸性氧化物，利用氧化还原反应破坏钾、铬等金属离子的成键结构，使其形成水溶性盐，从而能够有效地洗脱;为了让实验结果达到更好的效果，在氧化还原反应之后，采用超声波清洗等辅助手段，对活性炭进行了更为彻底的纯化。

原标题：超级电容器用活性炭的纯化与表征

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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