界面自组装构筑空心多孔石墨化炭球及其电化学性能

摘要

独特的空腔结构、丰富的比表面积以及良好的导电性使得空心多孔石墨化炭球在储能领域显示了巨大的应用潜力.通过单宁酸与铁离子的络合作用以及三草酸合铁酸钾的活化和石墨化作用,采用一步炭化法成功制备了空心多孔石墨化炭球,并研究了炭化温度对炭球结构形貌的影响.基于高比表面积、快速的离子扩散通道以及低电阻的石墨化结构,空心多孔石墨化炭球表现出优异的电化学性能.在电流密度为1 A g-1时,比电容达到332.7 F g-1.组装成对称超级电容器在1 mol L-1 Na2SO4电解液中,当功率密度为459.1 W kg-1时,能量密度达到23.7 Wh kg-1,且经10000次循环以后,电容量保持为92.1％.本研究不仅为构筑多孔石墨化炭球提供了一种方法简单、成本较低的无模板自组装法,而且为设计和优化炭球中离子和电子的传输提供了一定的参考价值.