KOH用量对煤气化细灰衍生活性炭理化性质及超级电容器性能的影响

作     者：田晓东 陈智超 侯建 TIAN Xiaodong;CHEN Zhichao;HOU Jian

作者机构：哈尔滨工业大学能源工程与科学学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《动力工程学报》 (Journal of Chinese Society of Power Engineering)

年 卷 期：2025年第45卷第1期

页      面：131-140,164页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：黑龙江省自然科学基金资助项目(JQ2022E003) 

主　　题：煤气化细灰 煤基固体废弃物 双电层型超级电容器 活性炭 高值化利用 

摘      要：煤气化细灰(CGFA)是煤不完全气化的产物,其具有排放量高和难处理的特点,这导致CGFA面临环境污染与资源浪费的问题。为进一步推动CGFA的可持续化、高值化利用,将CGFA作为碳源,通过低温碱熔耦合KOH活化处理的方法制备了双电层型超级电容器用活性炭,对比了不同KOH用量下活性炭样品的理化特性和电化学性能。结果表明:在脱灰碳(RC)与KOH质量比为1∶1~1∶4的范围内,随着KOH用量的增加,活性炭样品的无序性、比表面积、总孔体积和介孔占比都呈现出逐渐上升的趋势。这些参数越高,活性炭样品的质量比电容越大;当RC与KOH质量比为1∶4时,活性炭样品比表面积为1 938.03 m^(2)/g、总孔体积为1.62 cm^(3)/g,介孔占比为82.82%,质量比电容达到了215.56 F/g(电流密度为1 A/g),倍率性能为88.66%(电流密度为1~20 A/g);组装所得的对称型超级电容器的能量密度为7.23 (W·h)/kg(对应的功率密度为300 W/kg),其在100 000圈循环后电容保持率为100.45%。