木质素基碳纳米片组装木陶瓷电极的结构调控与电化学储能

来源期刊：材料导报2021年第2期

论文作者：余先纯 孙德林 计晓琴 王张恒

文章页码：2012 - 2018

关键词：块状木陶瓷电极;黑液木质素;序列组装;结构调控;储能机理;

摘    要：以杨木基木陶瓷为骨架,采用电沉积法组装黑液木质素,经高温烧结和物理活化制备木质素基碳纳米片组装块状木陶瓷电极,并对序列组装机制、结构与形貌、物相构成、电化学储能机制和电化学性能进行了探讨与分析。结果表明:黑液木质素在电场的作用下可按照一定的序列组装在木陶瓷骨架的表面与孔隙中,高温烧结后木质素转化为碳纳米片,部分依然保持有序排列;同时,所制备的木陶瓷电极主要由无定型炭与石墨微晶构成,具有多层次孔隙,且木质素的组装可优化孔隙结构。其中电沉积10 min、1 000℃保温烧结2 h、180℃活化6 h的试件具有较好的电化学性能:在扫描速率为0.25 A·g^-1时比电容可达141.8 F·g^-1;充放电循环1 000次后比电容保持率为88.1%;在能量密度为132.6 Wh·kg^-1时,功率密度达12.8 W·kg^-1,该木陶瓷电极具有较好的储能性能与应用潜力。