煤沥青基球形活性炭在高性能超级电容器中的应用

尽管各种高质量比电容的超级电容器电极材料的研发已经取得了显著发展,但其低的负载量、较差的面积容量仍然阻碍了其实际应用.本研究基于煤焦油沥青制备了煤沥青基球形活性炭,使用扫描电子显微镜(SEM)、N2物理吸脱附仪等手段对球形活性炭形貌和孔道结构进行了表征,并将活性炭组装成纽扣式对称性超级电容器,进行了恒流充放电、循环伏安特性和交流阻抗等电化学性能测试.结果表明,得益于介孔与微孔并存的独特孔道结构,球形活性炭在14.5 mg/cm2的高负载量下,电流密度为1.45 mA/cm2时,具有2.2 F/cm2的面积比容量;电流密度为72.5 mA/cm2时,具有1.9 F/cm2面积比容量,展现出了极佳的倍率性能,在14.5 mA/cm2电流密度下循环10000圈后容量几乎没有衰减.