超级电容器电极用多孔炭测试方法

山东欧铂新材料有限公司、吉林省凯禹生物质开发利用有限公司、天津工业大学、 江苏捷峰高科能源材料股份有限公司、中国科学院山西煤炭化学研究所、云南大学、吉林大学、清华大学、宁波中车新能源科技有限公司。

本标准规定了超级电容器电极用多孔炭的试验方法。 2100433B

赵永彬、胡兴华、耿其琛、李洪坤、时志强、王安苗、黄显红、卢文、林海波、 骞伟中、阮殿波。

提高冶炼矿热炉产量，降低电耗15-20%；降低劳动强度（冶炼1吨铁合金消耗电极糊60kg左右，消耗炭电极仅12kg左右，降低电极的操作次数），简化了生产工艺； 避免或减少自焙电极经常发生的“软断”与“硬断”事故，改善工作环境，节省运行费用。

炭电极包括：

（1）普通功率炭电极。允许使用电流密度低于 17A/厘米2的炭电极，主要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的普通功率电炉。

（2）抗氧化涂层炭电极。表面涂覆一层抗氧化保护层的炭电极，形成既能导电又耐高温氧化的保护层，降低炼钢时的电极消耗。

（3）高功率炭电极。允许使用电流密度为18～25A/厘米2的炭电极，主要用于炼钢的高功率电弧炉。

（4）超高功率炭电极。允许使用电流密度大于 25A/厘米 2的炭电极。主要用于超高功率炼钢电弧炉。

超级电容器用纳米孔炭材料要求孔结构、局域类石墨微晶趋向和表面结构可控，从而实现炭电极材料具有较高的本体的电子导电性，有利于电解质离子的吸附、存储、输运，显著降低大电流导致的电位极化，并可达到在高倍率条件下高能量/高功率密度的电化学能量存储与转换能力，进而大大提高超级电容器的循环性能。具体工作包括通过深入研究多孔炭的比表面积、孔结构、孔径分布、表面形貌、微结构、颗粒度和表面化学性能等对储能性能和动力学性能的影响，阐明其电荷储存行为和机理，全面系统地掌握连续层次纳米孔炭电极微观结构对超级电容器各性能的影响规律；揭示纳米孔炭材料结构的控制规律和电解液离子与电子的传输机制；并根据特定性能要求特别是电荷储存和输运特性（如导电性、电子及离子输运性等）和表面物理和化学特性（如表面反应性、湿润性）设计并制备出具有特定微纳米结构和比电容大于120F/g (在有机电解液体系中)的纳米孔炭材料。 2100433B

在石墨、活性炭、乙炔黑、或有机碳等(也有用莱尼镍、碳化硼等材料)制成的多孔载体上载上有电催化性能的贵金属或其氧化物，用疏水性聚乙烯或聚四氟乙烯粘结，就形成各种形状的多孔电极。贵金属在载体上高度分散，催化活性高。多孔结构可让气体扩散通过。空气电池、燃料电池的电极就属这一类电极。多孔气体扩散电极的用途正在发展，用作锌电解的电极的研究已有一定进展。