Fe3+掺杂活化木质素基木材陶瓷的制备及电化学性能

Fe3+掺杂活化木质素基木材陶瓷的制备及电化学性能

论文摘要

以造纸黑液提取的木质素为前驱体,柠檬酸铁(FeC6H5O7)为催化剂,在1 200℃下保温烧结2 h,再以氢氧化钾(KOH)为活化剂,在800℃下活化1. 5 h制备木材陶瓷碳电极材料。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附-脱附法(BET)、恒电流充放电以及循环伏安法等考察木材陶瓷的物相构成、比表面积、孔结构以及电化学性能。结果表明,当柠檬酸铁与木质素的质量比为1∶1时,活化木质素基木材陶瓷具有良好的石墨化特性,其比表面积可达712. 59 m2/g,且孔径主要分布在1. 64 nm。同时,用该木材陶瓷所制备的电极材料在无机体系(6 mol/L KOH)中比电容可达115. 6 F/g,经过2 500次循环充放电之后其比电容保持率达75. 2%,表现出良好的电化学性能,具有作为理想电化学电容器的电极材料的潜能。

论文目录

  • 0引言
  • 1 实验
  •   1.1 样品制备
  •   1.2 电化学性能测试
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 催化与活化机制
  •     2.1.1 Fe3+催化机制
  •     2.1.2 活化机理
  •   2.2 结构表征与分析
  •     2.2.1 物相构成
  •     2.2.2 元素成分分析
  •   2.3 形貌与孔隙结构
  •     2.3.1 SEM与TEM微观形貌表征
  •     2.3.2 比表面积及孔径分布
  •   2.4 电化学性能
  •     2.4.1 恒流充放电性能
  •     2.4.2 循环伏安
  •     2.4.3 交流阻抗
  •     2.4.4 循环寿命
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 计晓琴,孙德林,余先纯,郝晓峰,陈新义,朱志红

    关键词: 黑液木质素,掺杂,活化木材陶瓷,电化学性能

    来源: 材料导报 2019年20期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,材料科学

    单位: 中南林业科技大学材料科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金(31670572,31270611)~~

    分类号: TB33;O646.5

    页码: 3390-3395+3407

    总页数: 7

    文件大小: 3025K

    下载量: 194

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