《表3 二氧化碳改性前后马尾藻基活性炭的孔结构特性》

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《活性炭孔结构及电化学性能协同优化》

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注：SBET为活性炭总比表面积；SMicro为活性炭微孔比表面积；VTot为活性炭总孔容；VMicro为活性炭微孔孔容；DL为活性炭平均孔径。

表3为二氧化碳改性前后马尾藻基活性炭的孔结构特性。从表中可以看出，改性后马尾藻基活性炭比表面积明显减小。理论上，随着比表面积的增大，活性炭比电容呈现出线性增长。但实际上，当活性炭比表面积过大时，活性炭内部会出现大量的孔洞结构和界面结构，这些孔洞和界面结构一方面会导致活性炭的密度降低，导电性下降；另一方面会导致电解液离子在孔结构中储存和释放过程产生严重的散射，不利于电荷在活性炭孔结构中的快速运输，从而导致碳基超级电容器的电化学性能下降[21]。因此，超级电容器用活性炭的比表面积通常保持在2500m2/g左右[22]。虽然改性后马尾藻基活性炭的微孔比表面积有所减小，但是仍然高达2238m2/g和2196m2/g，并且微孔孔径主要集中分布在0.6～1nm，与改性前活性炭的微孔结构相比，这部分微孔结构更有利于电解液离子运输到孔结构表面形成双电层电容。二氧化碳改性后，马尾藻基活性炭的中孔比表面积由181m2/g增大到538m2/g和461m2/g，增长幅度高达197%和155%，中孔孔容由0.51cm3/g增大到1.89cm3/g和2.03cm3/g，改性后马尾藻基活性炭的中孔含量明显增加，平均孔径增大。