《多層次結構石墨質多孔炭的製備與電化學性能研究》是依託清華大學，由黃正宏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多層次結構石墨質多孔炭的製備與電化學性能研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：黃正宏
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多孔炭材料具有較大的比表面積和孔隙容積，是優異的儲能和環保用材料。如果將其孔壁構築一定的石墨質結構，必將提高其電子輸運性能而使相關性能得到提升。本課題以樹脂、瀝青、石油渣油等為原料，通過引入催化劑進行低溫催化石墨化，並結合模板法以及傳統活化工藝獲得具有多層次結構的石墨質多孔炭，研究其孔隙結構和孔壁結構的調控。此外，通過在炭前驅體中引入低層數的石墨片，探索製備新型石墨質多孔炭。在此基礎上，通過評價材料的電化學性能，進行材料的粒徑、孔隙和孔壁結構的設計，得到具有多層次結構的儲能用高性能炭材料。這對於探索新型納米結構炭材料的研究和套用具有重要的理論價值和現實意義。
結題摘要
電極材料是制約超級電容器性能的關鍵,而多孔炭是目前最具實用價值的電容電極材料。本項目以顆粒狀MgO、針狀納米Mg(OH)為模板劑，採用澱粉、酚醛樹脂、瀝青等不同的炭前驅體製備了多層次結構石墨質多孔炭。針狀模板法獲得的多孔炭以筆直的中孔作為離子傳輸的通道，離子擴散阻力小；中孔孔壁附近有局域石墨化的結構，電子傳導阻力小。因此具有優異的倍率性能。此外，研究採用低用量的NaOH對材料進行活化，大大提高了多孔炭的表面積，比容量也大大提高。這對於新型納米孔結構炭材料的製備和套用具有重要的理論價值和現實意義。
