超級電容器用酚醛樹脂基活性炭織物的研制
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新材料 | 課題來源: | 國家科技計劃 |
起止時間: | 2006.12 至2008.12 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 中期階段 |
成果屬性: | 原始性創新 |
成果簡介
超級電容器是國內外大力發展的一種“致密能源”,主要由電極材料和電解液構成。電極材料的孔結構和導電性能直接影響到電容器的各項性能指標。目前已經商業化的電極炭材料有常規粉狀活性炭、超級活性炭以及活性炭纖維等。常規粉狀活性炭的比表面積較小、導電性較差;超級活性炭和活性炭纖維的孔徑較小,導電性較差。同時,這三種多孔炭都需要添加粘結劑進行電極制備,降低了其比表面積利用率和導電性能。多孔炭的孔徑較小會造成在有機電解液體系中或者大電流充放電情況下其比表面積利用率低;導電性差造成在電解液體系中阻抗較大。因此上述三種多孔炭均不能滿足制備高性能超級電容器的需要。在國家863計劃的支持下,我們開展了“超級電容器用酚醛樹脂基活性炭織物的研制”。
本項目以酚醛樹脂為原料,經過純化、縮聚制得高純可紡性樹脂,經熔融紡絲、固化及后處理等制備出適宜于紡紗的酚醛纖維,經紡紗織布、炭化和活化處理最終制得高效超級電容器電極用酚醛基活性炭織布。本課題突破了適宜于紡紗的酚醛短纖維制備、活性炭布的孔結構控制以及活性炭布導電性能提高技術等超級電容器用酚醛樹脂基活性炭布制備的關鍵技術,研制出了比表面積為1380m2/g,厚度為0.32mm,面密度為143g/m2,在有機電解液體系中比電容達到160 F/g的酚醛基活性炭布。并與上海奧威、石家莊開發區高達科技有限公司等單位合作制備出了三種電容器樣機。相關測試性能優于商品化粉狀活性炭。形成了具有獨立知識產權的酚醛基活性炭布制備技術。
本項研究不但可為車用能源-超級電容器提供活性炭布,確保車用動力源的成功研制,為我國汽車工業的可持續發展提供有力的技術保障。同時,由于酚醛基活性炭布具有比表面積大、孔徑可控等特點,有望在吸附分離、催化劑載體以及生理醫用繃帶等領域得到應用。此外,中間制品酚醛纖維具有耐燃、絕熱、耐蝕等特性,可在航空、航天等領域獲得使用。
應用前景
主要應用行業: | 制造業 | 知識產權形式: | 專利 |
應用狀態: | 試用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 中國科學院山西煤炭化學研究所 | ||
單位地址: | 山西省太原市桃園南路27號 | ||
單位電話: | 0351-4041154 |
聯系方式
聯系人: | 姜東 | 聯系人電話: | 13903468263 | 聯系人Email: | jdred@sxicc.ac.cn |
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