HY分子筛为模板合成的微孔炭及其电化学电容性能

李文 周晋 邢伟 禚淑萍 吕忆民

引用本文: 李文, 周晋, 邢伟, 禚淑萍, 吕忆民. HY分子筛为模板合成的微孔炭及其电化学电容性能[J]. 物理化学学报, 2011, 27(03): 620-626. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110331 shu
Citation:  LI Wen, ZHOU Jin, XING Wei, ZHUO Shu-Ping, Lü Yi-Min. Preparation of Microporous Carbon Using a Zeolite HY Template and Its Capacitive Performance[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(03): 620-626. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110331 shu

HY分子筛为模板合成的微孔炭及其电化学电容性能

  • 基金项目:

    山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2009NJ014) (BS2009NJ014)

    山东省科技攻关项目(2009GG10007006)资助 (2009GG10007006)

摘要:

以HY分子筛为模板, 采用糠醇浸渍炭化法和糠醇浸渍-乙腈气相沉积炭化法制备了多种微孔炭材料, 分别标记为PFA系列和AN系列, 并研究了其电化学电容性能. X射线衍射(XRD)测试表明AN系列炭材料较好地复制了HY分子筛模板的孔结构有序性. X射线光电子能谱仪(XPS)测试表明, 乙腈气相沉积在炭材料中引入丰富的含氮官能团. 氮气吸附测试表明, 炭材料是典型的微孔材料, 具有较高的比表面积, 较窄的孔径分布范围. 电化学测试表明, AN系列炭材料电容性能较好, 并具有明显的赝电容, 其中AN8的比电容最大可达210 F·g-1. AN系列炭材料的电容保持率与材料的导电性和介孔率有关.

English

    1. [1]

      (1) Conway, B. E. Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications; Chemical Industry Press: Beijing, 2005; translated by Chen, A.; Wu, M. Q.; Zhang, X. L.; Gao, N. W.

      (1) Conway, B. E. Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications; Chemical Industry Press: Beijing, 2005; translated by Chen, A.; Wu, M. Q.; Zhang, X. L.; Gao, N. W.

    2. [2]

      [Conway, B. E. 电化学超级电容器——科学原理及技术应用. 陈 艾, 吴孟强, 张绪礼, 高能武 译. 北京: 化学工业出版社, 2005.][Conway, B. E. 电化学超级电容器——科学原理及技术应用. 陈 艾, 吴孟强, 张绪礼, 高能武 译. 北京: 化学工业出版社, 2005.]

    3. [3]

      (2) Aricò, A. S.; Bruce, P.; Scrosati, B.; Tarascon, J. M.; Van Schalkwijk, W. Nat. Mater. 2005, 4, 366.(2) Aricò, A. S.; Bruce, P.; Scrosati, B.; Tarascon, J. M.; Van Schalkwijk, W. Nat. Mater. 2005, 4, 366.

    4. [4]

      (3) Pandolfo, A. G.; Hollenkamp, A. F. J. Power Sources 2006, 157, 11.(3) Pandolfo, A. G.; Hollenkamp, A. F. J. Power Sources 2006, 157, 11.

    5. [5]

      (4) Liu, Y. L.; Li, L. X.; Chen, X. H.; Song, H. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2007, 23, 1399.(4) Liu, Y. L.; Li, L. X.; Chen, X. H.; Song, H. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2007, 23, 1399.

    6. [6]

      [刘宇林, 李丽霞, 陈晓红, 宋怀河. 物理化学学报, 2007, 23, 1399.][刘宇林, 李丽霞, 陈晓红, 宋怀河. 物理化学学报, 2007, 23, 1399.]

    7. [7]

      (5) Li, L. M.; Liu, E. H.; Li, J.; Yang, Y. J.; Shen, H. J.; Huang, Z. Z.; Xiang, X. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1521.(5) Li, L. M.; Liu, E. H.; Li, J.; Yang, Y. J.; Shen, H. J.; Huang, Z. Z.; Xiang, X. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1521.

    8. [8]

      [李利民, 刘恩辉, 李 剑, 杨艳静, 沈海杰, 黄铮铮, 向晓霞. 物理化学学报, 2010, 26, 1521.][李利民, 刘恩辉, 李 剑, 杨艳静, 沈海杰, 黄铮铮, 向晓霞. 物理化学学报, 2010, 26, 1521.]

    9. [9]

      (6) Ji, Q. Q.; Guo, P. Z.; Zhao. X. S. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1254.(6) Ji, Q. Q.; Guo, P. Z.; Zhao. X. S. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1254.

    10. [10]

      [季倩倩, 郭培志, 赵修松. 物理化学学报, 2010, 26, 1254][季倩倩, 郭培志, 赵修松. 物理化学学报, 2010, 26, 1254]

    11. [11]

      (7) Dillon, A. C.; Jones, K. M.; Bekkedahl, T. A.; Kiang, C. H.; Bethune, D. S.; Heben, M. J. Nature 1997, 386, 377.(7) Dillon, A. C.; Jones, K. M.; Bekkedahl, T. A.; Kiang, C. H.; Bethune, D. S.; Heben, M. J. Nature 1997, 386, 377.

    12. [12]

      (8) Kang, M.; Yi, S. H.; Lee, H. I.; Yie, J. E.; Kim, J. M. Chem. Commun. 2002, 17, 1944.(8) Kang, M.; Yi, S. H.; Lee, H. I.; Yie, J. E.; Kim, J. M. Chem. Commun. 2002, 17, 1944.

    13. [13]

      (9) Yang, Z.; Xia, Y.; Mokaya, R. Adv. Mater. 2004, 16, 1553.(9) Yang, Z.; Xia, Y.; Mokaya, R. Adv. Mater. 2004, 16, 1553.

    14. [14]

      (10) Kyotani, T.; Nagai, T.; Inoue, S.; Tomita, A. Chem. Mater. 1997, 9, 609.(10) Kyotani, T.; Nagai, T.; Inoue, S.; Tomita, A. Chem. Mater. 1997, 9, 609.

    15. [15]

      (11) Xing, W.; Qiao, S. Z.; Ding, R. G.; Li, F.; Lu, G. Q.; Yan, Z. F.; Cheng, H. M. Carbon 2006, 44, 216.(11) Xing, W.; Qiao, S. Z.; Ding, R. G.; Li, F.; Lu, G. Q.; Yan, Z. F.; Cheng, H. M. Carbon 2006, 44, 216.

    16. [16]

      (12) Ryoo, R.; Joo, S. H.; Jun, S. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7743.(12) Ryoo, R.; Joo, S. H.; Jun, S. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7743.

    17. [17]

      (13) Yuan, D. S.; Chen, J. X.; Tan, S. X.; Xia, N. N.; Liu, Y. L. Electrochem. Commun. 2009, 11, 1191.(13) Yuan, D. S.; Chen, J. X.; Tan, S. X.; Xia, N. N.; Liu, Y. L. Electrochem. Commun. 2009, 11, 1191.

    18. [18]

      (14) Ma, Z. X.; Kyotani, T.; Liu, Z.; Terasaki, O.; Tomita, A. Chem. Mater. 2001, 13, 4413.(14) Ma, Z. X.; Kyotani, T.; Liu, Z.; Terasaki, O.; Tomita, A. Chem. Mater. 2001, 13, 4413.

    19. [19]

      (15) Ma, Z. X.; Kyotani, T.; Tomita, A. Carbon 2002, 40, 2367.(15) Ma, Z. X.; Kyotani, T.; Tomita, A. Carbon 2002, 40, 2367.

    20. [20]

      (16) Matsuoka, K.; Yamagishi, Y.; Yamazaki, T.; Setoyama, N.; Tomita, A.; Kyotani, T. Carbon 2005, 43, 876.(16) Matsuoka, K.; Yamagishi, Y.; Yamazaki, T.; Setoyama, N.; Tomita, A.; Kyotani, T. Carbon 2005, 43, 876.

    21. [21]

      (17) Kyotani, T.; Ma, Z.; Tomita, A. Carbon 2003, 41, 1451.(17) Kyotani, T.; Ma, Z.; Tomita, A. Carbon 2003, 41, 1451.

    22. [22]

      (18) Hou, P. X.; Orikasa, H.; Yamazaki, T.; Koichi, M.; Tomita ,A.; Setoyama, N.; Fukushima, Y.; Kyotani, T. Chem. Mater. 2005, 17, 5187.(18) Hou, P. X.; Orikasa, H.; Yamazaki, T.; Koichi, M.; Tomita ,A.; Setoyama, N.; Fukushima, Y.; Kyotani, T. Chem. Mater. 2005, 17, 5187.

    23. [23]

      (19) Su, F.; Zhao, X. S.; Lv, L.; Zhou, Z. Carbon 2004, 42, 2821.(19) Su, F.; Zhao, X. S.; Lv, L.; Zhou, Z. Carbon 2004, 42, 2821.

    24. [24]

      (20) Ania, C. O.; Khomenko, V.; Raymundo-Piñero, E.; Parra, J. B.; Bguin, F. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1828.(20) Ania, C. O.; Khomenko, V.; Raymundo-Piñero, E.; Parra, J. B.; Bguin, F. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1828.

    25. [25]

      (21) Portet, C.; Yang, Z.; Korenblit, Y.; tsi, Y.; Mokaya, R.; Yushin, G. J. Electrochem. Soc. 2009, 156, A1-6.(21) Portet, C.; Yang, Z.; Korenblit, Y.; tsi, Y.; Mokaya, R.; Yushin, G. J. Electrochem. Soc. 2009, 156, A1-6.

    26. [26]

      (22) Wang, H. L.; Gao, Q. M.; Hu, J.; Chen, Z. Carbon 2009, 47, 2259.(22) Wang, H. L.; Gao, Q. M.; Hu, J.; Chen, Z. Carbon 2009, 47, 2259.

    27. [27]

      (23) Yang, Z. X.; Xia, Y. D.; Mokaya, R. Microporous Mesoporous Mat. 2005, 86, 69.(23) Yang, Z. X.; Xia, Y. D.; Mokaya, R. Microporous Mesoporous Mat. 2005, 86, 69.

    28. [28]

      (24) Hulicova, D.; Kodama M.; Hatori H. Chem. Mater. 2006, 18, 2318.(24) Hulicova, D.; Kodama M.; Hatori H. Chem. Mater. 2006, 18, 2318.

    29. [29]

      (25) Ra, E. J.; Raymundo-Pi?ero, E.; Lee, Y. H.; Béguin, F. Carbon 2009, 47, 2984.(25) Ra, E. J.; Raymundo-Pi?ero, E.; Lee, Y. H.; Béguin, F. Carbon 2009, 47, 2984.

    30. [30]

      (26) MacDonald, D. D. Electrochim. Acta 2006, 51, 1376.

      (26) MacDonald, D. D. Electrochim. Acta 2006, 51, 1376.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1544
  • 文章访问数:  2935
  • HTML全文浏览量:  8
文章相关
  • 发布日期:  2011-03-03
  • 收稿日期:  2010-10-07
  • 网络出版日期:  2011-02-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章