孢子粉基電容炭的制備及電化學性能研究

魏慶玲 劉亞樓

(1. 吉林化工學院 應用化學系，吉林 吉林 132022；2. 吉林化纖集團股份有限公司 吉盟公司，吉林 吉林 132022)

超級電容器在過去幾十年里一直備受關注。與電池和傳統電容器相比，超級電容器有其獨特的優點：具有高功率密度、快速充放電和長循環壽命等優點。超級電容器可以分為兩類：(1) 在電極/電解液界面儲存電荷形成的雙電層電容器；(2)基于表面快速可逆的法拉第反應的贗電容電容器。在眾多的超級電容器電極材料中，衍生自各種生物質前體的活性炭材料具有非常高的比表面積、發達的孔結構、優異的熱穩定性和化學穩定性，制備工藝簡單，被認為是超級電容器電極的首選材料之一。生物質基活性炭材料通常通過物理活化或化學活化方法獲得。化學活化法經常使用KOH[1]、H3PO4[2]、ZnCl2[3]等作為活化試劑，其中KOH是研究和使用最廣泛的活化劑。KOH活化通常被認為是KOH對炭前驅體進行蝕刻反應，引起中間產物鉀和基質炭反應，導致炭材料上留下納米級氣孔，即多孔炭形成[4, 5]。

本實驗以靈芝孢子粉作為原料，通過水熱處理和化學活化兩步法制備多孔炭，并將其用作電容器電極材料，并考察該方法所制電容炭的電化學性能。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑與儀器

靈芝孢子粉，市售，經過破壁處理；聚四氟乙烯乳液為60%水溶液；實驗用其他試劑均為分析純；實驗用水為去離子水。實驗用儀器包括：電熱鼓風干燥箱，磁力攪拌器，超聲波振蕩器，BTS-5V/1 800 mA恒電流充放電儀，CHI660e電化學工作站， Bel Ⅱ型氮氣吸附脫附儀。……