邢宝林,郭 晖,谌伦建,张传祥,黄光许,徐 冰,仪桂云

(1．河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 454003;2．环境友好型无机材料河南省高校(河南省)重点实验室培育基地,河南 焦作454003)

煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响

邢宝林1,2,郭 晖1,谌伦建1,张传祥1,2,黄光许1,徐 冰1,仪桂云1

(1．河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作 454003;2．环境友好型无机材料河南省高校(河南省)重点实验室培育基地,河南 焦作454003)

为系统研究煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响,以印尼褐煤不同煤岩显微组分为前驱体,采用KOH活化法制备活性炭,并用作超级电容器电极材料。利用低温N2吸附、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对活性炭的孔结构特征和表面官能团进行表征,采用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等测定活性炭电极的电化学性能,系统研究煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明,不同煤岩显微组分所制活性炭的孔结构存在显著差异,其中惰质组活性炭的孔隙结构最发达,比表面积及总孔容分别可达2 712 m2/g和1．339 cm3/g,中孔率(39．7%)最高,其次为镜质组,壳质组最低;改变煤岩显微组分,可以调控活性炭1．5～3．2 nm范围内的孔隙数量;煤岩显微组分活性炭电极在KOH电解液中均具有优异的电化学性能,比电容量最高可达400 F/g,其优异的电化学性能归因于活性炭发达的微孔结构、合理的中孔分布和丰富的含氧官能团。

煤岩显微组分;活性炭;孔结构;电化学性能