以镍氨离子诱导的氧化煤基沥青凝胶制备多孔炭的研究

摘要

煤焦油沥青是制备多孔炭材料的一种重要原料,具有高碳含量和低成本的优点。通过用浓硫酸/硝酸氧化煤沥青制备出氧化沥青（Pitch Oxide,简称PO）,并利用PO的水溶性,引入镍氨,使二者发生静电作用形成凝胶。在干燥和碳化过程中,镍氨充当模板。经过碳化和KOH活化后,由PO和镍氨凝胶所制备的多孔炭（PC）具有较高的比表面积和较大的孔体积,优化后的PC比表面积可达到1 871.2 m~2/g,孔体积可达到1.17 cm~3/g。在6.0 mol/L KOH电解质中,优化后PC的电容（Cs）在电流密度为0.25 A/g时可达到248.1 F/g。其组装的对称电容器在62.5 W/kg的功率密度下,能量密度可达到8.61 Wh/kg,并具有良好的循环稳定性（10 000次循环后Cs保持86.1%）。