基于菌类植物的活性碳材料及其电容行为

【作者】 朱慧； 王小磊； 杨帆； 杨秀荣；

【机构】 中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室；

【摘要】 活性碳因其低廉的价格、良好的化学稳定性和较高的电导性等优点被广泛应用于电容器。常用活性炭材料的制备多是基于木材,煤炭等资源经过苛刻的物理化学活化方法。这些方法能耗高,环境污染严重。菌类植物在大自然中广泛存在,在生物碳循环中具有举足轻重的作用。与普通植物中的多糖纤维组分不同,菌类植物通常含有丰富的壳聚糖成分。基于此,我们通过水热活化法制备了一种具有良好电荷存储能力的活性碳材料。这一水热活化法简化了常见的高温活化过程,优化了碳材料的微观结构,保留了丰富的杂质元素氧。相对于传统方法,这一方法具有经济、能耗低、环境友好等优点。所得到的活性碳材料在碱性溶液中表现出双电层电容和赝电容的综合行为。结构分析表明,该种碳材料具有很高的面积比容量和体积比容量。组装后的电容器具有持久的电压稳定性、很高的能量密度和功率密度。这一研究对拓展人们对菌类植物的综合应用具有启示意义。更多还原