CO2熔盐电化学转化碳材料的电化学特性

谷雨星 杨娟 汪的华

引用本文: 谷雨星, 杨娟, 汪的华. CO2熔盐电化学转化碳材料的电化学特性[J]. 物理化学学报, 2019, 35(2): 208-214. doi: 10.3866/PKU.WHXB201802121 shu
Citation:  GU Yuxing, YANG Juan, WANG Dihua. Electrochemical Features of Carbon Prepared by Molten Salt Electro-Reduction of CO2[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2019, 35(2): 208-214. doi: 10.3866/PKU.WHXB201802121 shu

CO2熔盐电化学转化碳材料的电化学特性

    通讯作者: 汪的华, wangdh@whu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21673162, 51325102)和科技部国际科技合作专项(2015DFA90750)资助项目

摘要: 基于对熔融碳酸盐体系中电化学还原CO2所得碳材料(electrolytic-carbon,EC)的形貌、结构、组成的认识,以粉末微电极循环伏安法测试为基础,在稀溶液中对EC的本征电化学行为进行了考察,以揭示这类碳材料的界面电化学特性。实验发现,在典型条件(450 ℃、4.5 V槽压)下制备的电解碳(450 ℃-4.5 V-EC)的伏安行为有别于多壁碳纳米管、石墨烯、石墨、乙炔黑等常见碳材料,在负电位区表现出显著的“双电层充放电响应迟滞”现象。通过考察溶液pH值、电位扫描速率、阴阳离子种类对这一现象的影响,发现pH和电解液组成都不影响这一现象的出现;电解液浓度提高和低扫描速率时滞后现象减弱,表明迟滞充放电是这类碳材料的本征特性,与其表面含氧官能团及其对阳离子的特性吸附密切相关。实验进一步研究了不同电解条件下制备的EC所展现的电化学特性吸附及电容性质,发现随着熔盐温度的升高,EC对电解液中阳离子的特性吸附能力降低,而相同温度不同槽压下制备的EC特性吸附能力相近,表现出相似的电容特性,这与EC的含氧量和比表面积有关。电解碳所展现的独特电容特性对其潜在的应用或可提供有价值的线索和指导。

English

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  • 发布日期:  2019-02-15
  • 收稿日期:  2018-01-15
  • 接受日期:  2018-02-07
  • 修回日期:  2018-02-07
  • 网络出版日期:  2018-02-12
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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