超級(jí)電容活性炭
活性炭是選擇用于EDLC電極的第一種材料。 即使其電導(dǎo)率約為金屬的電導(dǎo)率的約0.003%( 1,250至 2,000S / m )，對(duì)于超級(jí)電容器也是足夠的?；钚蕴渴蔷哂懈弑缺砻娣e的非常多孔碳的形式 - 通常近似的是1克(0.035盎司)(鉛筆橡皮大小)的表面積約為1,000至3,000平方米(11,000至32,000平方米) 大于于4至12個(gè)網(wǎng)球場(chǎng)的大小。 在電極中使用的散裝形式是具有許多孔的低密度，具有很高的雙層電容。
固體活性炭，也稱為固結(jié)無定形碳是超級(jí)電容器最常用的電極材料，可能比其它碳衍生物便宜。 由活性炭粉末壓制成所需形狀，形成孔徑分布廣泛的塊狀物。 表面積為約1000m 2 / g的電極導(dǎo)致典型的雙層電容為約10μF/ cm 2 ，比電容為100F / g。
截至2010年幾乎所有商業(yè)超級(jí)電容器都使用由椰殼制成的粉狀活性炭，應(yīng)為椰殼制成的活性炭比木材制成的活性炭具有更多的微孔。
超級(jí)電容活性炭是一種新型高吸附活性炭,高純度和超微細(xì)的超級(jí)電容器專用活性炭具有高比表面積和發(fā)達(dá)的中孔，孔隙結(jié)構(gòu)分布合理，表觀密度適中，是別類活性炭無可代替的.超級(jí)電容活性炭比表面積研究是非常重要的，超級(jí)電容活性炭炭具有超大比表積面積 (2000-3000 m²以上) 和豐富的中孔容積， 20-50A?？兹菡伎偪兹莸?0%以上) 和超純特點(diǎn)，碳含量>99%，灰份<0.5%, 亞甲基蘭吸附能力達(dá)350mg-450mg/g以上，是其他活性炭無可代替的。
為了保證所得電化學(xué)超級(jí)電容器具有良好的性能，所選擇的電極材料必須容易在電極/電解質(zhì)界面上形成較高的雙電層電容或法拉第電容，并具有適當(dāng)?shù)牧W(xué)穩(wěn)定性，以及良好的電子、離子導(dǎo)電性。在電化學(xué)電容器的研究開發(fā)過程中，人們先后發(fā)展使用了許多不同的電極材料，目前電化學(xué)超級(jí)電容器的電極材料主要有碳電極、金屬氧化物電極和導(dǎo)電聚合物電極。由于電極材料是決定超級(jí)電容器性能的核心因素，超級(jí)電容器要求電極材料必須滿足以下幾個(gè)條件：
(1)具有內(nèi)部連通的孔洞。
(2)非常大的單位體積或單位質(zhì)量的表面積。
(3)對(duì)電解液具有良好的浸潤性。
(4)較高的固體網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率。
(5)化學(xué)穩(wěn)定性好，不與電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(6)使用壽命長。
超級(jí)電容活性炭主要用于超級(jí)電容器(也稱雙電層電容器、電化學(xué)電容器)，具有超大的比表面積，電化學(xué)性能好，容量高等特點(diǎn)。 超級(jí)電容是近幾年才批量生產(chǎn)的一種無源器件，介于電池與普通電容之間，具有電容的大電流快速充放電特性，同時(shí)也有電池的儲(chǔ)能特性，并且重復(fù)使用壽命長，放電時(shí)利用移動(dòng)導(dǎo)體間的電子(而不依靠化學(xué)反應(yīng))釋放電流，從而為設(shè)備提供電源。 超級(jí)電容器極長的工作壽命和快速充放電特性，也在電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)工具、電動(dòng)玩具、鐵路系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。
本文作者：董帝豪
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