于 晶， 高利珍， 李雪莲， 吴 超， 高丽丽,3， 李长明

(1.太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 太原030024；2.西南大学 清洁能源与先进材料研究所，重庆400715；3.太原理工大学 绿色能源材料与储能系统实验室，山西 太原030024)



葱叶一步法裂解制备多孔炭及其电容性能研究

于 晶1， 高利珍1， 李雪莲1， 吴 超2， 高丽丽1,3， 李长明2

(1.太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 太原030024；2.西南大学 清洁能源与先进材料研究所，重庆400715；3.太原理工大学 绿色能源材料与储能系统实验室，山西 太原030024)

以葱叶为炭前驱体，在不添加任何活化剂的条件下，炭化活化同时进行，制备了孔径分布主要集中于0.6～1.2 nm和3～5nm之间的葱基多孔炭材料，并对其电容性能进行研究。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量弥散X射线光谱(EDX)、火焰原子吸收光谱(FAAS)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和氮气吸脱附曲线等方法表征了葱基炭的形貌、成分、比表面积及孔径分布等性能；通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放电(GCD)等电化学方法考察了材料的比电容和循环寿命等电化学性能。结果表明，葱叶中本身含有的微量矿物质如钙、钾等在其炭化的过程中同时起到了活化的作用。研究了不同温度下(600～800 ℃)制备的多孔炭的性能，发现800 ℃条件下制得的样品性能最佳，以微孔为主，介孔辅之，孔径为0.6～1.2 nm的微分孔隙体积达2.608 cm-3/g/nm，3～5 nm的微分孔隙体积有0.144 cm-3g/nm，BET比表面积为551.7 m2/g，质量比电容为158.6 F/g，有效面积电容可高达28.8 μF/cm2。这表明孔径分布情况对多孔炭的电荷存储能力有很重要的影响，此法也为提高“有效面积电容”提供了思路。……