废弃聚醚砜超滤膜制备超级电容器炭材料

摘要

以废弃聚醚砜超滤膜作为炭源,经过预氧化-炭化程序处理和高温酸活化,制备一种聚合物基炭材料(PES-AC).通过扫描电子显微镜(SEM)观察酸活化前后材料表面形貌变化和元素分布情况,通过透射电子显微镜(TEM)对样品的孔结构进行分析,采用Raman对PES-AC的炭化程度进行分析,并且对比研究了活化前后比表面积和孔径大小的变化.将制备的PES-AC作为电极材料的活性物质,采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)和电化学阻抗谱(EIS)对其电化学性能进行测试,并将其组装为对称型超级电容器.结果表明,PES-AC具有优异的结构性能与均匀的元素分布,经过酸活化的PES-AC比表面积可达到235.6 m2·g-1,孔径分布在2 nm左右,经过炭化后ID/IG=1.02.该电极材料展现出优异的电化学性能,在电流密度为0.5 A·g-1时比电容高达230.5 F·g-1,10000次循环后容量保持在99％.其组装的对称型器件在0.5 A·g-1的电流密度下比电容也可达到124 F·g-1,5000次循环后容量保持在90％.