實驗11　活性炭電極的制備與電容性能表征

一、實驗?zāi)康?/h3>

① 掌握超級電容器的基本原理及特點。

② 掌握電極片的制備及電容器的組裝。

③ 掌握電容器的測試方法及充放電過程特點。

二、實驗原理

詳見實驗7的實驗原理部分。

三、實驗設(shè)備與材料

① 設(shè)備：電子天平、真空干燥箱、CHI電化學(xué)工作站。

② 試劑：活性炭、導(dǎo)電炭黑、聚四氟乙烯、N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶液、泡沫鎳、氫氧化鉀。

四、實驗步驟與方法

1.測試電極的制備

按質(zhì)量比80∶10∶10的比例準確稱取活性炭、導(dǎo)電炭黑和聚四氟乙烯，滴加N—甲基吡咯烷酮溶液，混合后研磨，將充分研磨的電極材料均勻地涂抹在泡沫鎳上，在120℃下烘干10h。

采用三電極體系測試電極片電化學(xué)性能，集電極：泡沫鎳材料；電解液：6mol/L氫氧化鉀溶液；參比電極：飽和甘汞電極（上海辰華，CHI）；對電極∶鉑絲電極（上海辰華，CHI）。

2.電化學(xué)性能測試

（1）循環(huán)伏安測試

本論文中循環(huán)伏安測試使用電化學(xué)工作站。樣品電極作為工作電極，飽和甘汞電極作為參比電極，大面積鉑電極作為輔助電極組成三電極體系，在不同掃描速率下，超級電容具有不同的J-V曲線，掃描速率為2mV/s，電勢窗口-1.2～0V。

（2）恒流充放電測試

所制備的超級電容電極在6mol/L的氫氧化鉀電解液中，不同充放電電流（0.3A/g、0.5A/g、1A/g）下的恒流充放電曲線，本實驗將在0.3A/g下進行恒流充放電測試，電勢窗口-1.2～0V。

五、數(shù)據(jù)記錄與處理

① 用Origin軟件畫出不同掃描速度（2mV/s、5mV/s、10mV/s）下的循環(huán)伏安曲線J-V。

② 用Origin軟件畫出活性炭電極在不同放電電流下的恒流充放電曲線圖，并完成表11.1。

六、思考題

① 超級電容器與傳統(tǒng)電容器的區(qū)別是什么？

② 影響超級電容器性能的因素有哪些？

參　考　文　獻

[1]　左曉希，李偉善.超級電容器用活性炭電極的制備及電化學(xué)性能研究[J].華南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，1：77-81.

[2]　李晶，黃可龍，劉業(yè)翔.超級電容器用活性炭的制備與電化學(xué)表征[J].材料科學(xué)與工藝，2009，17（1）：1-4.

[3]　王先友，黃慶華，李俊，戴春嶺.（NiO+CoO）/活性炭超級電容器電極材料的制備及其性能[J].中南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，39（1）：122-127.