磺化沥青基活性炭在超级电容器中的应用
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磺化沥青基活性炭在超级电容器中的应用. 报告人:郭艳 2012 年 12 月 27 日. Table of Contents. 1. 研究背景. 2. 研究内容. 3. 实验存在问题. 1 . 研究背景. EDLC 工作机理 磺化沥青的制备 应用. EDLC 工作机理. 活化方法. 物理活化法. 化学活化法. 活化剂 : CO 2 , H 2 O,0 2 优点: 工艺简单,清洁 缺点: 活性较弱 活化不均匀. 活化剂 :碱金属的 氢氧化物和酸 优点: 活化时间短 反应易控 比表大

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磺化沥青基活性炭在超级电容器中的应用

报告人:郭艳

2012年12月27日


Table of contents

Table of Contents

1. 研究背景

2.研究内容

3. 实验存在问题


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1.研究背景

  • EDLC工作机理

  • 磺化沥青的制备

  • 应用


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EDLC工作机理


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活化方法

物理活化法

化学活化法

活化剂:CO2,H2O,02

优点:工艺简单,清洁

缺点:活性较弱

活化不均匀

活化剂:碱金属的

氢氧化物和酸

优点:活化时间短

反应易控

比表大

缺点:成本高

腐蚀设备

污染环境


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相关文献

  • [1]Fujii M, Yamada Y, Imamura T, Preparation of aqua-mesophase by nitration or sulfonation of carbonaceous mesophase and properties of carbon material made from it, 18th Biennial Conference of Carbon, 1987: 405-406

  • [2]Tateshi D, Esumi K, Honda H, Formation of carbonaceous gel, Carbon, 1991, 29(8) : 1296-1298

  • [3]Tateishi D, Esumi K, Honda H, et al., Preparation of carbonaceous gel beads, Carbon, 1992, 30(6): 942-944.

  • [4]Tateishi, D, Esumi, K, Honda, H, Preparation of Organo-carbonaceous gel, Carbon, 1992, 30(6): 944-945.

  • [5] Esumi K, Sugii H, Taeishi D, Preparation of carbon microbeads containing fine platinum particles from‘aqua-mesophase’, Carbon, 1992, 30: 121-122

  • [6] Oda H, Tateishi D, Esumi K, The formation of porous carbon materials from carbonaceous gel, Carbon, 1994, 32: 355-356

  • [7] JinWang, MingmingChen, ChengyangWang, et al., Mesoporous Activated Carbon From Amphiphilic Carbonaceous Material and Its Application in electric double-layer capacitor, 3rd International Nanoelectronics Conference, INEC, 2010, 222-223  

  • [8] JinWang, MingmingChen, ChengyangWang, et al., Amphiphilic carbonaceous material modied graphite as anode material for lithium-ion batteries, Materials Letters, 2010, 64(21):2281-2283

  • [9] Jiuzhou Wang, Mingming Chen, Chengyang Wang, Jin Wang and JiamingZheng, A facile method to prepare carbon aerogels from amphiphilic carbon material, Materials Letters, 2012, 68:446-449.


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制备流程

  • 原料:

    石油沥青

    四氯化碳

    发烟硫酸

    氢氧化钠

  • 工艺:

    沥青 回流溶解 磺化 中和 溶剂回收 产品干燥 磺化沥青

  • 主要成分:沥青磺酸钠,少量沥青酚盐, 无机物和氧化沥青


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性能指标

  • PH值8-9

  • 磺酸钠≥10 %

  • 水溶物≥70 %

  • 油溶物≥25 %

  • 水份≤8 %

  • 高温高压滤失量ml ≤25


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应用

泥浆处理剂

优点:性能好,价格低廉

功能:防塌陷,耐高温

机理:水溶部分:吸附带正电荷泥浆,阻止其分散

水不溶部分:堵塞滤饼孔隙

优质活性炭

优点:水溶性,纳米尺度与活化剂接触克服传质阻力

分子上含有很多官团,增加了反应活性位

层间距较大,活化过程中钾更容易嵌入


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2.研究内容

制备

低碱炭比制备高比表活性炭

应用

用作超级电容器电极材料


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制备:不同碱炭比

KOH活化制备活性炭的比表面积和孔结构参数


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制备:不同碱炭比

磺化沥青基活性炭的吸脱附等温线(a)和孔径分布(b)


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应用:电化学性能

  • 循环伏安特性

磺化沥青基活性炭不同扫描速率(5-200mV/s)下的循环伏安曲线,SP-1:1(a),SP-2:1(b)


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应用:电化学性能

  • 交流阻抗

(a)SP-1:1

(b)SP-2:1


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应用:电化学性能

  • 循环性能

样品在1A/g电流密度下的循环性能,SP-1:1(a),SP-2:1(b)


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3.实验存在的问题

  • 杂质的去除

EDS


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谢谢大家!


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