氧化钌/中孔活性炭、碳纳米管复合材料的选控合成及其性能

新结构高性能的电极材料是超级电容器研究的核心之一。本课题以廉价的石油焦为原料，采用微波辅助加热氢氧化钾和水蒸气活化技术制备中孔活性炭，研究活化工艺参数对活性炭孔隙结构和表面物化性质的影响规律；揭示活性炭的孔隙结构（比表面积和孔径分布）和表面性质等对其比容和内阻的影响本质，形成中孔活性炭的选控制备新技术。进而以中孔活性炭为载体，制备高比能氧化钌/中孔活性炭复合材料，获得中孔活性炭均一负载纳米氧化钌的新方法。在氮气/乙炔/二氧化碳气氛中，采用电弧法选控合成导电性优良、壁上富含中孔的碳纳米管管束，以此种碳纳米管作为氧化钌/中孔活性炭的导电剂，制备氧化钌/中孔活性炭和碳纳米管的复合材料，研究氧化钌的负载量和碳纳米管结构等对复合材料的比容和内阻的影响规律，建立超级电容器用高比能量、低内阻复合电极材料的选控合成新技术方法。课题的实施有助于丰富炭材料科学的研究内涵，促进超级电容器性能的提升和推广应用。