洁净煤技术

作者：彭国栋, 朱傲阳, 朱怡全, 李勇, 何孝军

关键词：锌离子混合电容器,正极材料,煤沥青,多孔碳,储锌性能

锌离子混合电容器（ZHCs）因其低成本、高安全性和长循环稳定性等众多优势而受到研究者越来越多的关注。然而，尽管ZHCs有这些优势，它的发展仍然处于早期阶段，面临一系列挑战，例如，电极枝晶的生长以及能量密度仍不尽人意。因此，开发合理匹配的电极材料极为关键。多孔碳材料具有价格低廉、孔隙率高、性能稳定等优点，成为ZHCs潜在的正极材料之一。然而，传统的多孔碳材料低的电导率和不合适的孔径分布，限制了其在ZHCs中的应用。通过原料选取和结构设计有望解决上述问题。以稻壳和煤沥青为碳源，采用KCl、MgO双模板耦合K2CO3活化法制备了稻壳/煤沥青基分级多孔碳材料（HPC/RHCx）。制得的HPC/RHC6具有互相连接的纳米囊状结构、较大的比表面积（1 234 m2/g）和层次孔结构。当作为ZHCs的正极材料时，HPC/RHC6展现了优异的储锌性能，在0.1 A/g的电流密度下，HPC/RHC6的比容量达125.3 mA·h/g、在115.4 W/kg的功率密度下，能量密度为92.4 W·h/kg，且在5 A/g的电流密度下经过10 000次循环充放电后，容量保持率为99.9%，展现了优异的循环稳定性。

来源：2025年第1期

《洁净煤技术》期刊编辑部

查看洁净煤技术杂志2025年第1期