蔗糖基碳球在超级电容器中构效关系研究及应用

摘要

以蔗糖为碳源,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂(CTAB)。通过水热法合成及随后的KOH活化制备了4组不同粒径的多孔碳球。为探究碳球结构与超级电容器性能之间的构效关系,通过水热法制备了不同粒径的碳球,之后使用KOH活化,并通过各种表征方法对样品的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明,得益于PCS-450独特的结构优势,PCS-450的比表面积达到673.7 m^(2)/g,孔体积为0.80 cm^(3)/g。在三电极0.5 A/g电流密度下PCS-450比容量达到280.4 F/g,组装成对称式纽扣装置。在电流密度为1 A/g条件下10000次循环后剩余容量为89.3%,表现出优异的循环稳定性。并且在500 W/kg的功率密度下能量密度达到9.42 Wh/kg,有望成为超级电容器大规模商用的潜在价值。