果壳活性炭与电化学的性能分析
温县开碧源净水材料厂 www.wxkbyjscl.com     www.kaibiyuan.com    联系人：胡先生     电话：15538193398 0371-66551599  传真：0371-66551599 QQ ：1026253943  邮箱：1026253943@qq.com

果壳活性炭质材料从基本结构上可分为晶态果壳活性炭和无定形果壳活性炭。晶态果壳活性炭有三种晶状体：金刚石四面体结构、石墨层型结构和C60球烯结构。无定形果壳活性炭则为这三种基本微晶结构的杂合体。基本微晶结构的不同决定了果壳活性炭质材料的电性能差异很大，果壳活性炭基果壳活性炭质材料以其多孔性及比电阻小，且不随温度、湿度、电压、电流波动而变化、具有充放电性能稳定及能在广泛的温度范围内使用等优良特性而越来越受到电子专家的亲睐，主要作为制备体积小、容量大的电子元件的电极材料。当果壳活性炭与电解液接触时，就会在界面形成双电层，从而构成电荷存储场所。

一般说来，果壳活性炭的比表面积越大，形成的仅电层就越多.能储存的能量就越大。实际上，由于果壳活性炭比表面积与其结构有密切的关系，作为储能用的果壳活性炭材料，其表面积一般在1000?3000m2/g之间。就双电层电容器的制造来说，寻找合适的果壳活性炭材料成为至关重要的步骤.虽然我国是一个果壳活性炭生产和出口大国，但由于对双电层电容器的认识和研究刚刚起歩，能够fH于双屯层屯容器屯极材料的厂家非常少。

双电层电容器所用电解质的不同，对多孔果壳活性炭质电极材料孔隙结构的要求相同.然而有一点是相同的，即适合于该电解质分子大小孔的孔容积越大，堆积密度越大，能量密度也就越大。这就需要开发比表面积大、充填密度也大的果壳活性炭。由于果壳活性炭材料的比表面积、孔径分布、材料的电导率以及表而状态是影响超级电容器性能的重要指标'因此果壳活性炭材料的研究目标是制备具有髙比表面积、合理孔径分和较小内阻的电极材料。多种炭材料用于超级电容器，如果壳活性炭、果壳活性炭纤维、果壳活性炭纳米竹和炭气凝胶。

果壳活性炭在双电层电容器中是怎样使用的

果壳活性炭也是双电层电容器（EDLC）使用最多的电极材料，早在1954 年就有以果壳活性炭用于EDLC电极的专利。
—般认为果壳活性炭的比表面积越大，其比容就越通常认为用大比表面积的电极材料来获得高比容量。因为EDLC主要靠电解液进入果壳活性炭的空隙形成双电层储存电荷，一般认为水溶液中果壳活性炭材料中2nm的孔对形成双电层比较有利，如小于2nm一下的孔则很少有双电层形成，对非水电解液， 则该孔径为5nm,因为孔径过小时,电解质溶液很难进入并浸润这些微孔, 因此这些微孔所对应的表面积就成为无效及面积,所以需要对果壳活性炭的孔径和比表面积选择一个最佳范围值,用以提高中孔的含量、充分利用有效表面积，从而增大电极的比容。

自20世纪70年代以来，人们为了获得高比容量的果壳活性炭(activatcdcarban，简称AC 电极材料进行了大量的工作，目前用氢氧化钾溶液活化的AC电极比容量最高可达400F/g ，张宝宏 等人采用Co+真空浸渍、碱性处理的方法对AC屯极进行了修饰，结果表明，修饰后的AC电极比容量提高了 26,80%,电容器经1000次循环使用，电容器仍保持在91%以上， 且该电容器漏电电流较小，其原因是Co修饰后的Ac屯极不仅产生双电层电容，还产生氧化还原反应的法拉第准电容，它是Co和AC协同作用的结果。邓梅根等人的实验表明，用比表面积为2000m2/g、孔径在2?20nm的果壳活性炭，在水系和非水电解质中获得280F/g和120F/g的比容，这是目前果壳活性炭材料所能达到的最大比容。