超級(jí)電容器電極用多孔炭測(cè)試方法

山東歐鉑新材料有限公司、吉林省凱禹生物質(zhì)開發(fā)利用有限公司、天津工業(yè)大學(xué)、 江蘇捷峰高科能源材料股份有限公司、中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所、云南大學(xué)、吉林大學(xué)、清華大學(xué)、寧波中車新能源科技有限公司。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了超級(jí)電容器電極用多孔炭的試驗(yàn)方法。 2100433B

趙永彬、胡興華、耿其琛、李洪坤、時(shí)志強(qiáng)、王安苗、黃顯紅、盧文、林海波、 騫偉中、阮殿波。

提高冶煉礦熱爐產(chǎn)量，降低電耗15-20%；降低勞動(dòng)強(qiáng)度（冶煉1噸鐵合金消耗電極糊60kg左右，消耗炭電極僅12kg左右，降低電極的操作次數(shù)），簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝； 避免或減少自焙電極經(jīng)常發(fā)生的“軟斷”與“硬斷”事故，改善工作環(huán)境，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

炭電極包括：

（1）普通功率炭電極。允許使用電流密度低于 17A/厘米2的炭電極，主要用于煉鋼、煉硅、煉黃磷等的普通功率電爐。

（2）抗氧化涂層炭電極。表面涂覆一層抗氧化保護(hù)層的炭電極，形成既能導(dǎo)電又耐高溫氧化的保護(hù)層，降低煉鋼時(shí)的電極消耗。

（3）高功率炭電極。允許使用電流密度為18～25A/厘米2的炭電極，主要用于煉鋼的高功率電弧爐。

（4）超高功率炭電極。允許使用電流密度大于 25A/厘米 2的炭電極。主要用于超高功率煉鋼電弧爐。

超級(jí)電容器用納米孔炭材料要求孔結(jié)構(gòu)、局域類石墨微晶趨向和表面結(jié)構(gòu)可控，從而實(shí)現(xiàn)炭電極材料具有較高的本體的電子導(dǎo)電性，有利于電解質(zhì)離子的吸附、存儲(chǔ)、輸運(yùn)，顯著降低大電流導(dǎo)致的電位極化，并可達(dá)到在高倍率條件下高能量/高功率密度的電化學(xué)能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換能力，進(jìn)而大大提高超級(jí)電容器的循環(huán)性能。具體工作包括通過深入研究多孔炭的比表面積、孔結(jié)構(gòu)、孔徑分布、表面形貌、微結(jié)構(gòu)、顆粒度和表面化學(xué)性能等對(duì)儲(chǔ)能性能和動(dòng)力學(xué)性能的影響，闡明其電荷儲(chǔ)存行為和機(jī)理，全面系統(tǒng)地掌握連續(xù)層次納米孔炭電極微觀結(jié)構(gòu)對(duì)超級(jí)電容器各性能的影響規(guī)律；揭示納米孔炭材料結(jié)構(gòu)的控制規(guī)律和電解液離子與電子的傳輸機(jī)制；并根據(jù)特定性能要求特別是電荷儲(chǔ)存和輸運(yùn)特性（如導(dǎo)電性、電子及離子輸運(yùn)性等）和表面物理和化學(xué)特性（如表面反應(yīng)性、濕潤(rùn)性）設(shè)計(jì)并制備出具有特定微納米結(jié)構(gòu)和比電容大于120F/g (在有機(jī)電解液體系中)的納米孔炭材料。 2100433B

在石墨、活性炭、乙炔黑、或有機(jī)碳等(也有用萊尼鎳、碳化硼等材料)制成的多孔載體上載上有電催化性能的貴金屬或其氧化物，用疏水性聚乙烯或聚四氟乙烯粘結(jié)，就形成各種形狀的多孔電極。貴金屬在載體上高度分散，催化活性高。多孔結(jié)構(gòu)可讓氣體擴(kuò)散通過?？諝怆姵亍⑷剂想姵氐碾姌O就屬這一類電極。多孔氣體擴(kuò)散電極的用途正在發(fā)展，用作鋅電解的電極的研究已有一定進(jìn)展。