超級電容器活性炭電極材料製備及套用

《超級電容器活性炭電極材料製備及套用》是2017年7月化學工業出版社出版的圖書，作者是邢寶林。

基本介紹

• 書名：超級電容器活性炭電極材料製備及套用
• 作者：邢寶林 著
• ISBN：978-7-122-29664-1
• 頁數：192
• 出版社：化學工業出版社 
• 出版時間：2017年7月
• 裝幀：平
• 開本：B5 710×1000　1/16

內容簡介

本書以低階煤為原料，採用KOH活化法製備超級電容器用活性炭，系統考察了鹼炭比、活化溫度、活化時間、升溫速率等製備工藝條件、低階煤種類及煤炭有機顯微組分等對活性炭結構和性能的影響，研究了低階煤活性炭微觀結構及表面化學性質對其電極材料電化學性能的影響規律，並探索出微波活化法及中低溫活化條件下製備超級電容器用活性炭的工藝及方法。全書內容豐富，圖文並茂，深入淺出，為從事超級電容器用活性炭電極材料研究的科技工作者提供了很好的研究思路和技術方法。

本書可供從事活性炭電極材料研究、煤炭加工與利用的工程技術人員和科研人員閱讀，也可供高等學校有關專業的師生查閱參考。

目錄信息

第1章超級電容器基礎1

1.1超級電容器的定義1

1.2超級電容器的分類及原理3

1.2.1超級電容器的分類3

1.2.2超級電容器的工作原理4

1.3超級電容器的基本結構6

1.3.1極化電極6

1.3.2集電極7

1.3.3電解液7

1.3.4隔膜8

1.4超級電容器的研究及套用現狀9

1.5超級電容器電極材料的研究10

1.5.1多孔炭材料10

1.5.2金屬氧化物電極材料15

1.5.3導電聚合物電極材料16

參考文獻17

第2章活性炭的結構與性能26

2.1活性炭的定義及用途26

2.2活性炭的孔隙結構26

2.3活性炭的表面化學性質27

2.3.1活性炭的表面官能團27

2.3.2活性炭表面官能團的表征28

2.4活性炭的製備方法30

2.4.1物理活化法30

2.4.2化學活化法30

2.4.3物理-化學聯合活化法34

2.5活性炭結構及性能的表征34

2.5.1收率的測定34

2.5.2吸附性能的測定34

2.5.3比表面積和孔結構的測定35

2.5.4活性炭的表面化學性質表征36

2.5.5活性炭微晶結構及表面形貌分析36

參考文獻38

第3章活性炭電極材料的製備與電化學性能測試40

3.1主要原料及儀器設備40

3.1.1原料與試劑40

3.1.2煤炭顯微組分分離41

3.1.3主要儀器設備43

3.1.4電爐法製備煤基活性炭44

3.1.5微波法製備煤基活性炭44

3.2活性炭電極製備及超級電容器組裝45

3.2.1活性炭電極製備45

3.2.2超級電容器的組裝46

3.3活性炭電極潤濕性的測定46

3.4超級電容器電化學性能測試48

3.4.1恆電流充放電測試48

3.4.2循環伏安測試49

3.4.3交流阻抗測試50

3.4.4自放電測試51

3.4.5漏電流測試52

3.4.6循環性能測試52

3.5活性炭電極材料電化學性能的影響因素52

3.5.1比表面積52

3.5.2孔徑分布53

3.5.3表面官能團54

3.5.4導電性55

3.5.5潤濕性55

參考文獻57

第4章超級電容器用低階煤基活性炭的製備工藝及性能研究60

4.1引言60

4.2製備工藝對活性炭孔結構及收率的影響61

4.2.1鹼炭比對活性炭孔結構及收率的影響63

4.2.2活化溫度對活性炭孔結構及收率的影響66

4.2.3活化時間對活性炭孔結構及收率的影響68

4.2.4保護氣流量對活性炭孔結構及收率的影響72

4.2.5升溫速率對活性炭孔結構及收率的影響74

4.3低階煤種類對活性炭孔結構及收率的影響77

4.4低階煤基活性炭的微觀結構與表面化學性質82

4.4.1低階煤基活性炭的微晶結構82

4.4.2低階煤基活性炭的表面形貌84

4.4.3低階煤基活性炭的表面化學性質86

4.5低階煤基活性炭的電化學性能91

4.5.1不同鹼炭比下所制活性炭的電化學性能92

4.5.2不同活化溫度下所制活性炭的電化學性能100

4.5.3不同活化時間下所制活性炭的電化學性能104

4.5.4不同低階煤所制活性炭的電化學性能105

參考文獻112

第5章煤炭顯微組分製備超級電容器用活性炭的研究114

5.1引言114

5.2煤炭顯微組分對活性炭孔結構及收率的影響115

5.3不同煤炭顯微組分所制活性炭的電化學性能121

5.3.1恆流充放電性能121

5.3.2循環伏安特性124

5.3.3交流阻抗特性126

參考文獻128

第6章微波法超級電容器用活性炭的製備與表征129

6.1引言129

6.2微波場中升溫特點130

6.3微波法製備工藝條件對活性炭孔結構的影響131

6.3.1鹼炭比對活性炭孔結構的影響131

6.3.2微波加熱時間對活性炭孔結構的影響133

6.4微波法活性炭的微觀結構135

6.4.1微波法活性炭的微晶結構135

6.4.2微波法活性炭的表面形貌136

6.5微波法活性炭的表面化學性質137

6.5.1傅立葉紅外光譜(FTIR)分析137

6.5.2X射線光電子能譜(XPS)分析137

6.6微波法活性炭的電化學性能140

6.6.1恆流充放電性能140

6.6.2循環伏安特性142

6.7微波法與電爐法活性炭孔結構及電化學性能比較143

6.7.1孔結構比較144

6.7.2電化學性能比較145

參考文獻155

第7章中低溫活化條件下超級電容器用活性炭的製備及性能研究157

7.1引言157

7.2中低溫活化法活性炭的製備158

7.3活性炭的微觀結構和表面化學性質158

7.3.1活性炭的孔結構158

7.3.2活性炭的微晶結構160

7.3.3活性炭的表面化學性質161

7.4活性炭電極的電化學性能166

7.4.1KOH電解液體系166

7.4.2有機電解液體系171

7.5活性炭套用性能評價172

7.5.1孔結構及化學組成173

7.5.2恆流充放電性能173

7.5.3循環伏安特性175

7.5.4大電流充放電性能177

7.5.5交流阻抗特性178

7.5.6漏電流180

7.5.7循環性能181

7.5.8能量密度與功率密度182

7.6活性炭電化學性能最佳化183

7.6.1活性炭的孔結構及表面化學性質183

7.6.2電化學性能184

參考文獻191