废弃聚醚砜超滤膜制备超级电容器炭材料

• 作者: 冉奋 姬曦威 尉梅梅 张怡恺 王琦
• 来源期刊: 电子元件与材料
• 学科: 工学
• 关键词: 活性炭 超滤膜 电极材料 超级电容器
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 新能源材料与器件专题
• 页码范围: 9-15
• 页数: 7页
• 分类号: TM53
• 语种: 中文
• DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2020.0592

摘要

以废弃聚醚砜超滤膜作为炭源,经过预氧化-炭化程序处理和高温酸活化,制备一种聚合物基炭材料(PES-AC).通过扫描电子显微镜(SEM)观察酸活化前后材料表面形貌变化和元素分布情况,通过透射电子显微镜(TEM)对样品的孔结构进行分析,采用Raman对PES-AC的炭化程度进行分析,并且对比研究了活化前后比表面积和孔径大小的变化.将制备的PES-AC作为电极材料的活性物质,采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)和电化学阻抗谱(EIS)对其电化学性能进行测试,并将其组装为对称型超级电容器.结果表明,PES-AC具有优异的结构性能与均匀的元素分布,经过酸活化的PES-AC比表面积可达到235.6 m2·g-1,孔径分布在2 nm左右,经过炭化后ID/IG=1.02.该电极材料展现出优异的电化学性能,在电流密度为0.5 A·g-1时比电容高达230.5 F·g-1,10000次循环后容量保持在99％.其组装的对称型器件在0.5 A·g-1的电流密度下比电容也可达到124 F·g-1,5000次循环后容量保持在90％.