2023.3Vol.47No.3研究与设计收稿日期：2022-08-11基金项目：国家自然科学基金面上项目(22179094)作者简介：王泽楷(1996—)，男，北京市人，硕士研究生，主要研究方向为新型储能碳材料。通信作者：时志强MCMB基微晶炭的制备及其电容特性研究王泽楷1,2，王正杰1,2，张鹏1,2，王雨佳1,2，时志强1,2(1.天津工业大学天津市先进纤维与储能技术重点实验室，天津300387；2.天津工业大学材料科学与工程学院，天津300387)摘要：以中间相碳微球(MCMBs)为前驱体，采用预炭化和KOH活化法制备不同结构特征的MCMB基微晶炭；采用X射线衍射技术和N2吸附法对其微晶结构与孔结构进行表征，并采用恒电流充放电的方法研究其电容特性。结果表明，碱炭比的提高有效地增加了MCMB基微晶炭的类石墨微晶层间距、比表面积与孔容，其放电比电容与耐电压特性也随之提升。其中，碱炭比为4∶1制备的微晶炭NMC4的电极在3.5V工作时，展现出107.1F/g的高比电容和48.1Wh/kg的高比能量，并具有大于6.2kW/kg的比功率和稳定的循环性能。NMC4是一款具备实用化潜力的新型炭电极材料。关键词：中间相碳微球；微晶炭；超级电容器；电化学活化中图分类号：TM53文献标识码：A文章编号：1002-087X(2023)03-0370-04DOI:10.3969/j.issn.1002-087X.2023.03.022PreparationandcapacitivebehaviorresearchofMCMB-basedmicrocrystallinecarbonWANGZekai1,2,WANGZhengjie1,2,ZHANGPeng1,2,WANGYujia1,2,SHIZhiqiang1,2(1.TianjinKeyLaboratoryofAdvancedFibersandEnergyStorage,TiangongUniversity,Tianjin300387,China;2.SchoolofMaterialScienceandEngineering,TiangongUniversity,Tianjin300387,China)Abstract:Usingmesocarbonmicrobeads(MCMBs)asrawmaterials,theMCMB-basedmicrocrystallinecarbonwithdifferentstructuralcharacteristicswaspreparedbypre-carbonizationandKOHactivation.ThemicrocrystallinestructureandporestructurewerecharacterizedbyX-raydiffraction(XRD)andN2adsorption,respectively.Moreover,thecapacitiveperformanceofthemesocarbonelectrodeswasexaminedbygalvanostaticcharge-dischargetechnology.Theresultsdemonstratethattheinterlayerspacingofgraphite-likecrystallites,thespecificsurfaceareaandporevolumeofMCMB-basedmicrocrystallinecarbonincreaseswiththeincreaseofalkali-carbonratio.Thespecificcapacitanceandwithstandvoltagecharacteristicsalsobeco...
