【摘 要】
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生物质基多孔炭超级电容器电极材料是一种以生物质为原料制备而成的电极材料,应用于超级电容器领域。本论文以几种生物质为原料,利用其良好的表面修饰性、廉价易得性以及可工
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生物质基多孔炭超级电容器电极材料是一种以生物质为原料制备而成的电极材料,应用于超级电容器领域。本论文以几种生物质为原料,利用其良好的表面修饰性、廉价易得性以及可工业化应用等优势,制备出杂原子掺杂超级电容器电极材料。研究内容如下:（1）氮掺杂竹活性炭材料（NC）以竹炭为炭前驱体,三聚氰胺为氮源制备而成,通过控制活化时的炭碱比,研究其电化学性能。结果表明在1 A/g电流密度下比电容量高达224 F/g,相对于空白样（BC-1）比电容量提高了86.6%。在10 A/g电流密度下经5000次循环充放电后仍可达到93%的初始电容保持率。（2）以竹粉为炭前驱体,三聚氰胺为氮源,K2CO3为预活化剂,通过物理机械预处理在竹粉表面成功接入含氮官能团,通过两次活化工艺成功制备了氮掺杂竹基多孔炭电极材料（N-BC）。在两电极体系测试中,N-BC-3不仅表现出高的比电容量（0.1 A/g时为258 F/g）,还具有出色的循环稳定性能（5000次充放电循环后电容保持率为97.4%）。（3）以玉米芯为原料,采用亚硫酸盐制浆工艺提取磺酸盐,以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为软模板,经过水热炭化和高温活化制备了硫掺杂球状多孔炭材料（S-PC）。在电流密度为0.1 A/g下比电容量高达384 F/g;当电流密度增加至50 A/g时,比电容量仍可维持在191 F/g。经10000次循环充放电后初始比电容量维持在99.4%,具有优异的稳定性。
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