石墨烯改性椰壳活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究

作     者：刘雨璇 轩迪攀 李佳佳 李水荣 汤海涌 郑志锋 LIU Yuxuan;XUAN Dipan;LI Jiajia;LI Shuirong;TANG Haiyong;ZHENG Zhifeng

作者机构：福建省生物质高值化技术工程研究中心/福建省新能源产业技术开发基地/厦门市现代农业生物质高值化技术重点实验室/厦门大学能源学院福建厦门361102 林业生物质资源高效利用技术国家地方联合工程研究中心/西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室/云南省生物质能源国际联合研究中心西南林业大学云南昆明650224 木林森活性炭江苏有限公司江苏南京210047 

出 版 物：《林产化学与工业》 (Chemistry and Industry of Forest Products)

年 卷 期：2020年第40卷第1期

页      面：61-67页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0829[工学-林业工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31870570 31670599) 

主　　题：活性炭 石墨烯 超级电容器 比电容 

摘      要：以椰壳为原料,水蒸气活化法制备了椰壳活性炭(AC),并以乙醇和水作为溶剂,采用水热法将AC与石墨烯(GR)按质量比90∶0、90∶5、90∶54、90∶90和54∶90复合,将制得的复合材料(GAC1~GAC5)作为电极应用于超级电容器。通过氮气吸脱附、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)方法表征了活性炭的孔结构和表面形貌;采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)方法分析比较不同复合比例下超级电容器电极材料的性能。实验结果表明:在炭化温度800℃,活化温度900℃及活化时间1.5 h的条件下制备的椰壳活性炭比表面积为2482 m^2/g,其孔径主要分布在2~4 nm,孔容可达1.33 cm^3/g,在6 mol/L KOH电解液中比电容为85 F/g,石墨烯改性的复合材料GAC-5作为电极材料具有优异的电化学性能,在电流密度1 A/g时比电容可达186 F/g。