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导电剂对多孔碳材料电化学性能的影响

2022-06-21原新忠

新乡学院学报 2022年6期

原新忠

(新乡学院 医学院,河南 新乡 453003)

现代社会的高速发展所带来的全球性能源危机,使人们越来越意识到能源有效利用的重要性,能量储存作为一种有效利用能源的方式,已经成为现阶段科学界研究的重要课题之一。目前主要的可再生能源是风能和太阳能,为了能更好地利用自然资源,使用性能优异的电力储备和相关的电化学储能技术显得尤为重要[1-3]。超级电容器又称电化学电容器,是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能元件,它通过电极与电解质间形成的界面双层来储存能量[4]。超级电容器以其具有高比功率、充放电快、循环寿命长及环境友好等优势为电力储备技术的开发应用提供了一种新思路[5-6]。超级电容器主要由电极、隔膜、电解液组成,电极材料为超级电容器的重要组成部分,对电容器的能量密度起着决定性作用[7]。目前常用的电极材料主要有碳材料、金属氧化物材料和导电聚合物材料[8]。

碳材料具有好的导电性、稳定的物理化学性质和好的热稳定性,是一种理想的电极材料[9],其种类主要有多孔碳、碳纳米管、石墨烯等。其中,多孔碳材料由于具有较大的比表面积、孔隙结构丰富、成本较低等优势,成为应用较多的电极材料[10-11]。据目前研究,除了多孔碳材料的物理性质如孔径结构、比表面积等对多孔碳材料的电容性能有很大影响,导电剂也对多孔碳材料的电容性能有较大的影响。

目前导电炭黑类材料是使用较多的导电剂[12-14],常用的导电炭黑类导电剂有乙炔炭黑、Super-P、碳纤维等,导电炭黑具有相对较大的比表面积,有利于电解质离子的吸附。……

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