碳化硅木陶瓷衍生碳材料制备及其电容性能

作     者：张婉婕 谢晨 王明杰 陈瑶 高建民 Zhang Wanjie;Xie Chen;Wang Mingjie;Chen Yao;Gao Jianmin

作者机构：北京林业大学北京100083 

出 版 物：《东北林业大学学报》 (Journal of Northeast Forestry University)

年 卷 期：2022年第50卷第8期

页      面：117-121,128页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0907[农学-林学] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：北京市自然科学基金项目(6192020) 国家级大学生创新训练计划项目(G201910022047) 

主　　题：碳化硅木陶瓷 碳化硅衍生碳 多孔碳材料 超级电容器 

摘      要：以椴木木材、聚碳硅烷(PCS)、纳米碳化硅粉(粒径800 nm)为材料,采用蚀刻碳化硅木陶瓷的方法制备碳化硅木陶瓷衍生碳电极材料;应用扫描电子显微镜(SEM)观察样品的微观形貌,应用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(RM5)分析材料的物相组成,应用美国康塔Autosorb iQ物理吸附仪以氮吸附方法测量材料孔结构,应用上海辰华CHI 660E电化学工作站分析材料的电化学性能。结果表明:随蚀刻温度提高,材料物相组成由β-SiC向无定形碳转化。衍生碳材料不但完整保留了天然木材的多孔结构,还成功引入了介孔和微孔,孔径分布较为集中。当蚀刻温度为900℃时,衍生碳材料的比表面积和微孔孔容最大,分别为937.91 m^(2)/g、0.41 cm^(3)/g。在以浓度为6 mol/L的KOH为电解液的三电极体系测试中,900℃蚀刻的样品电化学性能最好,在10 mA/cm^(2)电流密度时的比电容量为1.716 mF/cm^(2),并且具有良好的伏安特性和阻抗特性。