王大鹏¹， 范宝安^1*， 郭 芬²， 胡 雅²

1. 武汉科技大学化学与化工学院，湖北 武汉 4300812. 湖北省煤转化与新型碳材料重点实验室，湖北 武汉 430081

收稿日期:2020-04-10修回日期:2020-06-30出版日期:2021-06-28发布日期:2021-06-28
通讯作者:范宝安

基金资助:碳催化腐蚀制备有序硅微纳米结构中纳米碳的成膜行为及碳催化腐蚀机制研究;直接尿素燃料电池抗中毒阳极的设计、制备及全电池性能研究

Effect of surface modification of activated carbon on its specific capacitance and mechanism of energy storage

Dapeng WANG¹, Baoan FAN^1*, Fen GUO², Ya HU²

1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430081, China 2. Key Laboratory of Hubei Province for Coal Conversion and New Carbon Materials, Wuhan, Hubei 430081, China

Received:2020-04-10Revised:2020-06-30Online:2021-06-28Published:2021-06-28
Contact:Bao-an FAN

摘要/Abstract

摘要： 采用熔融Na2S对活性炭表面进行改性，通过循环伏安测试了活性炭的比电容，并通过FT-IR, BET, EIS和电泳实验分析了比电容变化的原因及其储能机理。研究发现，以10%的硫酸钠溶液为电解质，活性炭经Na2S 1000℃热处理1 h后的比电容由44.6 F/g提升至80.8 F/g，所增加的比电容主要来自于双电层电容，部分来自于氧化还原赝电容(占总电容的5.6%)。通过向电解质溶液中添加37 mmol/L的FeCl3，比电容提高至103 F/g (赝电容占12.6%)，但并不稳定，后期有下降的趋势。如果向电解质溶液添加30 mmol/L的K3[Fe(CN)6]，则比电容提升到了126 F/g，并且非常稳定、甚至有继续缓慢增加的趋势。活性炭经Na2S热处理后，储能机理由单纯的双电层物理储能变为双电层物理&化学储能+氧化还原赝电容储能。

引用本文

王大鹏 范宝安 郭芬 胡雅. 活性炭表面改性对其比电容及储能机理的影响[J]. 过程工程学报, 2021, 21(6): 724-733.
Dapeng WANG Baoan FAN Fen GUO Ya HU. Effect of surface modification of activated carbon on its specific capacitance and mechanism of energy storage[J]. The Chinese Journal of Process Engineering, 2021, 21(6): 724-733.

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参考文献

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