1、電化學電容器是近年來發(fā)展起來的一種新型電化學儲能裝置,具有較高的能量密度和較好的快速充放電性能,因而在許多領域中有著巨大的應用價值和市場潛力。炭材料作為電化學電容器的電極材料具有明顯的優(yōu)點:大的比表面積、良好的導電和導熱性能、穩(wěn)定的化學性能、較小的熱膨脹系數(shù)、原料價格低廉易得以及易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等,是目前最為實用化的電化學電容器電極材料。而復合材料與單一炭材料相比,由于能利用各組分間的協(xié)同效應提高整體性能,能很好的滿足于電化學電容器各

2、方面的性能要求,因此成為人們目前研究的熱點。
　　 本文以針狀焦、活性炭這兩種炭材料為原料,采用化學活化法-濃硝酸在80℃溫度下活化,研究了濃硝酸對這兩種炭材料物理性能與電化學性能的影響,并對二者的性能進行了比較。并進一步將針狀焦與活性炭復合,探討了復合后二者性能上的互補以及針狀焦與活性炭復合后電化學性能最好時的二者的混合質量配比。通過X射線衍射儀和掃描電子顯微鏡(SEM)分析表征炭材料的晶體結構與微觀形貌;利用傅里葉紅外光譜分

3、析儀對炭材料的表面化學性能進行了分析;采用電化學工作站對電極材料進行了循環(huán)伏安測試及交流阻抗測試。結果表明:
　　 (1)經(jīng)濃硝酸氧化后針狀焦和活性炭的石墨層間距d002大小沒變化、石墨微晶尺寸Lc(002)降低了、表面的雜質減少,ONC與氧化前相比針狀纖維較粗大,OAC與氧化前相比表面出現(xiàn)凹凸不平。
　　 (2)經(jīng)濃硝氧化處理后的針狀焦/活性炭復合材料,隨著電極材料中活性炭的含量減少、針狀焦的含量增加,試樣在20=26

4、°((002)晶面)的峰強度增強、半峰高寬度變窄,復合樣品的石墨微晶尺寸Lc(002)提高了。
　　 (3)經(jīng)硝酸活化后的針狀焦、活性炭表面的含氧官能團羥基,羧基的含量都要比活化前的含量高;對于針狀焦與活性炭的復合物OANC-3表面的含氧官能團羥基、羧基的含量要比其他混合物的含量高。
　　 (4)經(jīng)濃硝酸活化后的針狀焦、活性炭的質量比電容都比處理前提高了,分別由活化前的2.8 F/g,4.8 F/g提高到了4.5 F/g