锌离子混合电容器正极用稻壳/煤沥青基分级多孔碳的研究
2025年 第01期
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作者:
彭国栋
朱傲阳
朱怡全
李勇
何孝军
单位:
安徽工业大学化学与化工学院
摘要:
锌离子混合电容器(ZHCs)因其低成本、高安全性和长循环稳定性等众多优势而受到研究者越来越多的关注。然而,尽管ZHCs有这些优势,它的发展仍然处于早期阶段,面临一系列挑战,例如,电极枝晶的生长以及能量密度仍不尽人意。因此,开发合理匹配的电极材料极为关键。多孔碳材料具有价格低廉、孔隙率高、性能稳定等优点,成为ZHCs潜在的正极材料之一。然而,传统的多孔碳材料低的电导率和不合适的孔径分布,限制了其在ZHCs中的应用。通过原料选取和结构设计有望解决上述问题。以稻壳和煤沥青为碳源,采用KCl、MgO双模板耦合K2CO3活化法制备了稻壳/煤沥青基分级多孔碳材料(HPC/RHCx)。制得的HPC/RHC6具有互相连接的纳米囊状结构、较大的比表面积(1234m2/g)和层次孔结构。当作为ZHCs的正极材料时,HPC/RHC6展现了优异的储锌性能,在0.1A/g的电流密度下,HPC/RHC6的比容量达125.3mA·h/g、在115.4W/kg的功率密度下,能量密度为92.4W·h/kg,且在5A/g的电流密度下经过10000次循环充放电后,容量保持率为99.9%,展现了优异的循环稳定性。
关键词:
锌离子混合电容器
正极材料
煤沥青
多孔碳
储锌性能
作者简介:
彭国栋(1999—),男,安徽安庆人,硕士研究生,E-mail:gdpenggd@163.com
图表:
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引用格式:
彭国栋,朱傲阳,朱怡全,等.锌离子混合电容器正极用稻壳/煤沥青基分级多孔碳的研究[J].洁净煤技术,2025,31(1):69−77.