超级电容器用炭材料的研究进展-第2页-北极星储能网

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制备AC的原料丰富，如石油焦、沥青焦、煤、沥青、木质素及果壳等。不同原料的生产工艺也略有差别，但都是经调制后进行炭化、活化。

活化的方法有物理活化和化学活化两种。物理活化主要是在水蒸气、CO2和空气的存在下，于700～1000℃进行热处理。这些氧化性气氛的存在，能极大地增加材料的比表面积和多孔性，从而增大材料的比电容。化学活化是利用某些酸(如HNO3)或碱(如KOH)进行化学腐蚀，以增加材料的比表面积和表面官能团，或用表面活性剂(如油酸钠)对材料进行化学改性，以提高电解液在材料中的浸润性，从而提高比电容。化学活化和改性比物理活化应用得更普遍。海永强等和W.M.Qiao等分别用KOH对AC进行活化，均取得了良好的效果，材料的比表面积达2000～3000m2/g，比电容也有所提高。

B.Fang等用油酸钠在室温下对AC进行化学改性，通过在有机电解液Et4NBF42PC中测定电化学性能，发现表面改性提高了有机电解液在材料中的浸润性，降低了电解液传输过程中引起的阻抗，提高了AC的导电性和比电容。除了采用各种方法活化外，利用贵金属氧化物或金属化合物等对AC进行表面修饰，利用氧化物2AC复合材料制成电极增加赝电容，也可以提高比电容。W.C.Chen等用改性溶胶2凝胶的方法制得了RuO2/AC复合材料(含10%的RuO2)，在200℃下活化2h后，在0.1mol/LH2SO4溶液中，以25mV/s的扫描速度测得比电容达111.7F/g。

AC的比表面积高，但存在着大量微孔，利用率不高。开发高中孔率的AC是目前的研究重点。

2.2活性炭纤维(ACF)

ACF是一种性能优于AC的材料。目前开发的ACF种类有很多，如活性炭纤维束、活性炭纤维须、活性炭纤维垫、活性炭纤维毡、活性炭纤维布和活性炭纤维线等。高比表面积的活性炭纤维布是已商品化的电极材料之一。

ACF的制备，一般是将有机前驱体纤维在低温(200～400℃)下进行稳定化处理，再进行炭化活化(700～1000℃)。ACF具有比表面积高、孔径分布窄、导电性好及比电容高的特点。C.Kim采用电纺的方法，制得了含有250nm超细ACF的纤维网。这种纤维网经体积比30%的水蒸气活化后，比表面积达1220m2/g，在30%KOH中的比电容达125～178F/g。X.Y.Tao等用金属催化剂合成了一种结构独特的多分支纳米ACF。该纳米ACF在6mol/LKOH溶液中的比电容高达297F/g，是具有潜在应用价值的超级电容器电极材料。

对ACF进行等离子改性处理，也能使表面的官能团增加，增加赝电容效应，从而提高比电容。

ACF的比表面积大、导电性好，活化后的比电容高，但表观密度通常较低，因此，电容密度较低，还有待进一步改善性能。

原标题：超级电容器用炭材料的研究进展

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