浅析果壳活性炭在电极行业中的应用

来源:美源净水 时间:2014-08-25 点击次数:

浅析果壳活性炭在电极行业中的应用

果壳活性炭是一种过滤式的污水吸附净化剂,它在各类污水的处理系统中都有着广泛的应用。但是您知道吗?果壳活性炭不仅在水处理行业有着广泛的应用,在电极行业中也有着神奇的功效。

其实果壳活性碳也是双层电容器(EDLC)使用最多的电极材料,早在1954年就有以活性碳用于EDLC电极的专利。一般认为,果壳活性炭的比表面积越大,其比容就越高,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主要靠电解液进入活性碳的空隙形成双电层存储电荷,一般认为水溶液中炭材料中2nm的孔对形成双电层比较有利,如小于2nm以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表面积,所以需要对活性碳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。人们为了获得高比容量的活性碳(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。实验证明,用比表面积为2000㎡/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,这是目前活性炭材料所能达到的最大比容。

果壳活性炭用作双电层电容器、电极双电层电容器,是一种利用电极/溶液界面双电层储存电荷的原理而制备成的一种新型储能元件,它具有比传统电容器更高的能量密度,比普通电池更高的功率密度和更长的循环寿命,有希望成为21世纪新型的绿色能源。双电层电容器储存电荷的能力比普通电容器高,果壳活性炭并具有充放电速度快、对环境无污染、循环寿命长等优点,可用来满足汽车在加速、启动、爬坡时的高功率要求,以保护蓄电池系统,也可用于其他系统中,如用作燃料电池的启动动力、作移动通讯和计算机的备用电源等。

双电层电容器主要是利用电极表面与电解液之间形成的双电层储存能量,充电时电荷就由电解液运载并存储于双电层电的原理,因此,果壳活性炭表面积的高低将对碳电极储电有较大的影响。从理论上说;比表面积越大则比容量越高,而实际上;孔径分布也是一个很重要的参数。

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