棉秆基活性炭的制备及电化学性能研究

摘要

在能量存储和转换装置中具有适当比表面积的电极材料是非常重要的。本文研究以棉花秸秆为炭源,KOH为活化剂,采用炭化活化法成功制备出高比表面积的活性炭材料,并通过X射线衍射仪、透射电子显微镜和N 2物理吸附分析等对该样品进行微观结构和形貌表征,系统研究活化温度对电化学性能和电催化性能的影响。结果表明:750℃活化下的棉秆基活性炭具有较大的比表面积2552.8 m^2/g和孔容1.32 cm^3/g;在析氢反应电催化方面,样品的过电位为-0.24 V,Tafel斜率为131.37 mV/dec;在超级电容器方面,样品在0.5 A/g电流密度下比电容为256.35 F/g,在10 A/g高电流密度下也具有210.0 F/g的高比电容。本文研究结果表明棉秆基活性炭在超级电容器和析氢反应电催化剂领域都具有良好的应用前景。