新型多孔碳材料的制備及其電化學性能研究.pdf

1、為了解決化石燃料所帶來的能源供應不足和環境污染問題，儲氫、儲鋰和超級電容器電極材料的研究受到格外關注。在所有的儲能材料中，由于多孔碳材料具有大量納米孔道，巨大的比表面積，在吸附、催化、儲能、電容等方面潛在巨大應用價值，是迄今為止最為理想的材料。
　　 經過多年的研究，一大批孔徑可調，組成可變、孔道形狀和排列方式多樣化的多孔碳材料被合成出來。盡管人們已經取得了很多突出的成績，但是在多孔碳材料的研究過程中仍然有許多未知和不足需要我們

2、探索和解決。開發簡單、經濟、快速生產高質量多孔碳材料的新方法，并不斷推進多孔碳材料在電化學領域的應用仍有大量的工作需要我們去做，這個過程充滿了機遇和挑戰。
　　 有序介孔碳材料是最近發現的一類新型介孔材料，很多科學家已經對此類材料進行了大量的表面修飾和改性處理。我們以用有機-有機自組裝的方法新合成出的有序介孔高分子材料FDU-14為基體，在特制的無機鹽溶液中原位氧化其介孔孔道中的三嵌段聚合物，合成了N,Cu雙修飾的功能化的介孔F

3、DU-14酚醛樹脂和介孔碳材料，其最高比表面積可達439m2/g，最高孔容達0.34cc/g，最高電化學儲氫量為130.8mAh/g，最高儲鋰量為170mAh/g。研究結果表明介孔碳材料的容量高于介孔酚醛樹脂，N,Cu雙修飾后的介孔碳材料的容量高于未被修飾的介孔碳材料。
　　 我們直接煅燒生物質、報紙和濾紙等廢棄物，得到了多孔碳材料，研究表明所得材料為無序多孔碳材料，具有豐富的納米孔道，孔道大小不一。這些材料都具有一定的電化學儲

4、氫作用，煅燒玉米莖后所得多孔碳材料是一種較好的雙電層電容電極材料。同時我們研究了KOH氧化對材料電化學儲氫性能的影響，得出氧化后的材料的儲氫性能明顯高于未被氧化的，儲氫容量最大增幅為67.3％。該合成方法簡單，易操作，且實現了廢棄物的循環再利用，有利于環境保護。
　　 我們用直接浸漬法合成了Fe摻雜的多孔碳材料，磁滯回線測試表明所合成材料具有超順磁性，可以較好地用于染料吸附等領域。作為鋰電池的負極材料，所制的材料的最高放電容量為