Tsinkkloriidi ja kaaliumhüdroksiidiga aktiveeritud süsinikmaterjalid mittevesilahustel baseeruvatele superkondensaatoritele

Abstract

Käesoleva töö eesmärgiks oli optimeerida D-glükoosist sünteesitud süsiniku keemilise aktiveerimise protsessi tingimusi ja hinnata sünteesitud süsinikmaterjalide sobivust elektrilise kaksikkihi kondensaatorite (EKKK) elektroodimaterjalideks. Elektroodimaterjalide valmistamiseks sünteesiti Dglükoosi vesilahusest hüdrotermilise karboniseerimise meetodil süsinikurikas materjal, mida järelaktiveeriti ZnCl2, KOH või nende seguga. Lõpliku süsinikmaterjali iseloomustati N2 ja CO2 sorptsiooni, röntgendifraktsiooni, Raman spektroskoopia ja skaneeriva elektronmikroskoopia meetoditega. Aktiveeritud süsinike elektrokeemiliseks iseloomustamiseks kasutati tsüklilist voltamperomeetriat, impedantsspektroskoopiat ja konstantse voolu ja konstantse võimsuse meetodeid. Süsinikmaterjal, mille saamiseks aktiveeriti algset süsinikurikast materjali 700 ° juures KOH massiga vahekorras 1:4, oli kõige poorsema struktuuriga (eripind SBET = 2150 m2 g-1, mikropooride pindala Smicro = 2140 m2 g-1 ja pooride koguruumala Vtot = 1.01 cm3 g-1). Leiti, et nimetatud süsinikmaterjalidel on lai ideaalse polariseeritavuse ala ΔV ≤ 3,0 V, väga lühikesed ajakonstandid (0,66 s) ja kõrged erimahtuvused (134 F g-1), mis näitab nende sobilikkust suure energia- ja võimsusetihedusega EKKK.