《表4 不同孔结构的植物基多孔炭材料的体积、质量电化学性能对比》

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《植物基多孔炭材料在超级电容器中的应用》


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虽然大比表面积和丰富的孔结构对提高植物基多孔炭的质量比容量具有非常重要的作用。但是大的比表面积和高的中孔含量会大幅降低植物基多孔炭材料的密度84–87,造成其体积比容量严重下降(表4)。例如,Han等101在利用KOH活化制备具有优异质量电化学性能大蒜皮基多孔炭的基础上,从实际应用的角度讨论了其体积电化学性能。尽管制备的多孔炭具有优异的质量比容量(427F·g-1,0.5 A·g-1),但是其大的比表面积(2818m2·g-1)和孔体积(1.327 cm3·g-1)导致了低的密度(0.38 g·cm-3),其体积比容量仅为162 F·cm-3,不能满足实用型电容器件的小型化要求。因此,许多研究者在保持优异的质量电化学性能的同时,积极开发设计具有高体积电化学性能的植物基多孔炭电极材料。主要有以下两种方法:(1)制备具有合理孔道结构的致密多孔炭;(2)通过在炭材料表面掺入杂原子从而引入大量的赝电容来提高材料整体性能。