河南省科技攻关计划(102102210207)
- 作品数：15 被引量：128H指数：7
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- 相关领域：化学工程电气工程理学一般工业技术更多>>
- 活性氧化镁的制备及其对煤的黏结作用被引量：3
- 2016年
- 通过煅烧菱镁矿制备活性氧化镁,并与粉煤混合成型。利用水合法测定氧化镁的活性,采用N_2吸附仪、X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）等设备表征氧化镁的结构与形貌;通过机械强度值表征氧化镁对粉煤的黏结效果,采用XRD和SEM等手段研究其黏结机理。结果表明：随着煅烧温度的升高（500~900℃）、煅烧时间的延长（0.5~2.5 h）,所制氧化镁的活性均呈现出先升高后降低的趋势。菱镁矿在700℃下煅烧1.5 h后,氧化镁大量生成且结晶度不高,比表面积最大,活性最高。氧化镁的活性决定其对煤粒的黏结效果,活性越高,形成的稳定水化物越多,对煤粒的黏结作用越强,相应型块的机械强度越高（最大值超过500 N/块,约30 MPa）。
- 黄光许段宾孔晓东康伟伟张双杰张超张传祥谌伦建刘全润
- 关键词：菱镁矿活性氧化镁机械强度黏结性水化物
- 超级电容器用含氮多孔炭电极材料的研究进展被引量：4
- 2011年
- 概述了表面改性和本体富氮两种负载氮原子的方法及其优缺点,总结了经高温处理后炭材料表面含氮官能团(N-6、N-5、N-Q、N-X)的转化机制:氮原子最终以化学性质稳定的六圆环的形式出现(如N-6、N-Q、N-X),温度高于600℃时,N-5(Pyrrolic-N)通过"扩环"作用转变为N-6、N-Q、N-X。最后从法拉第氧化还原反应(产生赝电容)和电极的湿润性两方面归纳了表面含氮官能团对超级电容器电化学性能的影响,并展望了今后的研究方向。
- 王晓娇张传祥邢宝林
- 关键词：多孔炭电化学性能
- 煤抽提物基炭材料的制备及其电化学性能被引量：2
- 2014年
- 以某煤抽提物为前驱体,在N_2保护下,分别在600℃,700℃,800℃和900℃炭化制备四种电化学电容器用炭材料,分别记作:FKC600,FKC700,FKC800和FKC900.采用低温N_2吸附法对各炭材料的孔结构进行表征,并通过恒流充放电和循环伏安测试研究其电化学性能.结果表明:随着炭化温度的升高,四种炭材料的比表面积和总孔容逐渐增大,但孔结构总体上发育不完善,FKC600和FKC700的比表面积仅为14 m^2·g^(-1)左右.四种炭材料在3 mo1/L KOH电解液中具有良好的充放电可逆性和典型的双电层电容特性;其体积比电容和面积比电容随炭化温度的升高呈现先增大后减小的趋势,FKC700的体积比电容高达112.4 F·cm^(-3),FKC600和FKC700的面积比电容大于800μF·cm^(-2),远远高于炭材料的理论储能极限.
- 黄光许郭丽玲康伟伟张传祥谌伦建
- 关键词：炭材料电化学电容器电化学性能
- 煤质成型活性炭的制备及其吸附性能研究被引量：10
- 2014年
- 以神木烟煤为原料,煤沥青为黏结剂,在较低浸渍比下采用KOH和ZnCl_2活化法制备成型活性炭,利用低温(77 K)N_2吸附法对活性炭的比表面积及孔结构参数进行表征,考察浸渍比对活性炭孔结构的影响及其液相吸附性能,并对比分析两种化学活化法所制活性炭结构与性能的差异.结果表明,在相同浸渍比下,KOH活化法所制成型活性炭的比表面积、总孔容及碘吸附值均高于ZnCl_2活化法.当浸渍比为1.0时,采用KOH活化法可制备出表面积为811 m^2/g,总孔容为0.513 cm^3/g,中孔比例为23.6%,碘吸附值为1 125 mg/g的成型活性炭;采用ZnCl_2活化法可制备出表面积为472 m^2/g,总孔容为0.301 cm^3/g,中孔比例为30.6%,碘吸附值为527 mg/g的成型活性炭.两种活化法所制成型活性炭的孔径主要分布在1.2 nm^2.0 nm的微孔和3.6 nm^4.5 nm的中孔范围内.
- 邢宝林王力马爱玲郭晖谌伦建
- 关键词：成型活性炭化学活化法
- 超级电容器用新型微晶炭电极材料的研究进展被引量：3
- 2011年
- 作为一种新型超级电容器电极材料,新型微晶炭含有大量类石墨微晶结构,在高比能量电容器上有着良好的应用前景。介绍了新型微晶炭作为超级电容器电极材料时的"电活化"现象以及影响微晶炭电化学电容性能的因素,指出选择理想微晶炭原料,探索最佳工艺参数,寻找合适活化电位是今后研究的重要方向。
- 裴卫兵张传祥邢宝林王晓娇
- 关键词：电极材料比电容
- 超级电容器电极材料的研究现状与展望被引量：30
- 2012年
- 超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的新型储能元件,具有广阔的应用前景和巨大的经济价值。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素,因而备受关注。主要论述了目前应用于超级电容器的多孔炭材料、金属氧化物及导电聚合物等电极材料的研究进展,探讨了电极材料今后的发展方向和研究重点,并指出大力开发复合电极材料是改善超级电容器性能的有效途径。
- 邢宝林黄光许谌伦建张传祥徐冰
- 关键词：超级电容器电极材料多孔炭金属氧化物导电聚合物
- 聚丙烯腈基活化炭纳米球电极材料制备及性能
- 2014年
- 采用无皂乳液聚合法合成粒径为200～220 nm的聚丙烯腈纳米球,将其依次经过冷冻干燥、氧化稳定化、炭化活化处理,制备出超级电容器用炭纳米球电极材料。采用扫描电子显微镜、低温N2吸附及红外光谱仪对其表面形貌、孔结构及表面基团等进行表征,并对其电化学性能进行了测试。结果显示,在聚合物前驱体与KOH的质量比为1∶4,活化温度为800℃,活化时间为1h的条件下,所制备的活化炭纳米球电极材料比表面积达2 361 m2/g,总孔容达1。2cm3/g。其电极在3 mol/L的KOH电解液中的比电容达246F/g,且具有良好的充放电性能,漏电流仅为0。041 mA。
- 张传祥郭丽玲王晓娇裴卫兵王力
- 关键词：聚丙烯腈超级电容器
- 煤泥型煤燃烧特性的实验研究被引量：9
- 2014年
- 以5种煤泥型煤为原料进行燃烧实验,研究煤泥型煤的燃烧特性及影响因素.结果表明,成型过程及黏结剂等对煤泥的燃烧性能基本无影响;煤泥型煤燃烧初期主要为挥发分的析出和燃烧,火焰旺盛火力强;型煤中后期燃烧为焦炭的燃烧,燃烧由型煤表面不断深入内部进行,氧气要扩散到焦炭表面会受到灰壳及其内部产生的挥发分和燃烧产物等扩散阻力.型煤挥发分越高,灰分越低,其燃烧速率越大,且易于燃尽.
- 朱红龙张传祥马名杰黄光许刘全润
- 关键词：燃烧特性燃烧速率
- 高品质低阶煤基活性炭的制备与表征被引量：25
- 2013年
- 以国内外8种低阶煤为原料,在相同工艺条件下采用KOH活化法制备低阶煤基活性炭,利用低温N2吸附、傅里叶红外光谱(FTIR)及X射线光电子能谱(XPS)等对活性炭的孔结构及表面化学性质进行表征,考察原料煤的物理化学特性对低阶煤基活性炭孔结构的影响及其表面化学性质。结果表明:在碱炭质量比为3∶1、活化温度为650℃、活化时间为0.5 h、升温速率为10℃/min、保护气流量为200 mL/min的条件下,可制备出比表面积为1 694～2 956 m2/g、总孔容为0.909～1.949 cm3/g、中孔率为37.3%～71.1%的高品质低阶煤基活性炭;低阶煤自身固有的物理化学特性对活性炭的孔结构具有重要影响,原料煤原生孔隙丰富、挥发分高有利于活性炭中孔的发育;煤中无机矿物成分不仅会削弱活化反应的剧烈程度,而且会降低活性炭的质量及性能;低阶煤基活性炭表面含有丰富的含氧官能团,其中以羰基及酚羟基(或醚类)为主,其次为内酯基和羧基。
- 邢宝林黄光许谌伦建张传祥王力
- 关键词：低阶煤活性炭孔结构表面化学性质含氧官能团
- 中低温活化条件下超级电容器用活性炭的制备与表征被引量：22
- 2011年
- 以印尼褐煤为原料,KOH为活化剂,在400～580℃的中低温活化条件下制备出超级电容器用煤基活性炭,采用低温N2吸附、X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)对其孔结构、微晶结构以及表面形貌等进行表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明:在KOH活化制备煤基活性炭的活化过程中,KOH与煤中C的反应始于400～460℃;随着活化温度的升高,活性炭的比表面积及总孔容增大,孔径分布变宽,中孔率提高。当活化温度达到580℃时,所制活性炭的比表面积高达1 598 m2/g,总孔容达0.828 cm3/g,中孔率达41.4%,该活性炭用作电极材料在3 mol/L KOH电解液中具有良好的充放电性能,在50 mA/g的低电流密度下比电容高达369 F/g,在2 500 mA/g的高电流密度下比电容仍保持305 F/g,其漏电流仅为0.02 mA,且具有良好的循环性能,经1 000次循环后,比电容保持率超过92%,是一种理想的超级电容器电极材料。
- 邢宝林谌伦建张传祥潘兰英黄光许
- 关键词：超级电容器活性炭电化学性能
