生物质亲水多孔炭的制备及其储能行为研究

以废弃的一次性竹筷为碳源, 经NaOH与Na2SO3混合液预处理后, 通过直接热解法并用去离子水洗涤后, 制备了竹基多孔炭, 并对其表面形貌、比表面积、孔道结构和表面润湿性进行了表征分析。研究结果表明：相比去离子水预处理的竹基多孔炭(PC-H), NaOH和Na2SO3混合液预处理的竹基多孔炭(PC-Na)具有高比表面积(1 434 m2/g)、发达的孔道结构(0.69 cm3/g)和较高的亲水性(与水接触角约53.5°)。以制备的竹基多孔炭PC-Na为正极, 组装的水系锌离子混合电容器(ZIHSC)在电流密度0.2 A/g时, 比电容可达75.6(mA·h)/g；当电流密度增大到50倍时, 比电容保持率为52%, 表现出优异的倍率性能；能量密度最高可达59.3(W·h)/kg, 功率密度最高可达7.6 kW/kg。在电流密度5 A/g下, 经过5 000次充/放电循环比电容仅衰减2.7%, 具有优异的循环稳定性。