Structure and Electrochemical Performance of Hollow Tube Activated Carbon Prepared from Cotton as Electrode Material for Electric Double Layer Capacitor
Structure and Electrochemical Performance of Hollow Tube Activated Carbon Prepared from Cotton as Electrode Material for Electric Double Layer Capacitor
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双电层电容器电极材料棉空心管活性炭的结构与电化学性能
DOI：
10.1007/s40242-016-5316-2
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发表时间：
2016-01
影响因子：
3.1
通讯作者：
Kang Feiyu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li Xinping;Li Jianling;Yan Gang;Zhu Zhixun;Kang Feiyu
以棉花为炭前驱体，KOH为活化剂，采用简单、高效的炭化方法，在不添加任何模板剂的情况下制备了中空管状活性炭。活化时间在0 ~ 90 min范围内对样品的微观形貌无明显影响，但对样品的比表面积和电化学性能有较大影响。结果表明，在1 mol/L H2SO 4中，电流密度为0.2 A/g时，活化60 min的样品（HTAC-60）具有较高的比表面积（2600 m2/g）、孔容（1.52 cm 3/g）和比电容（483 F/g）。此外，HTAC-60在1 mol/LH 2SO 4中，在0 ~ 1.0V电压范围内，当功率密度为200或1000 W/kg时，其能量密度分别为67.1和37.2W·h·kg-1，循环稳定性良好（5000次循环后仅损失12.2%）。结果表明，棉花是一种潜在的低成本、高性能双电层电容器活性炭电极材料的原料。
Hollow tube-like activated carbon(HTAC) was fabricated by a simple and efficient carbonization method with cotton as carbon precursor activated by KOH without any template. The activation time from 0 to 90 min showed no significant effect on the micro-morphology, but greatly influenced the specific surface area and electrochemical performance. In the end, it was found that the sample activated for 60 min(HTAC-60) has a higher specific surface area of 2600 m2/g, a larger pore volume of 1.52 cm3/g and a greater specific capacitance of 483 F/g at a current density of 0.2 A/g in 1 mol/L H2SO4. Moreover, the sample HTAC-60 shows excellent cycle stability(only 12.2% loss after 5000 cycles) and a high energy density of 67.1 or 37.2 W·h·kg–1at a power density of 200 or 1000 W/kg, respectively, operated in a voltage range of 0—1.0 V in 1 mol/L H2SO4. The results indicate that cotton can potentially be used as a raw material for producing low cost and high performance activated carbon electrode materials for electric double layer capacitor.
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