伴随着社会的进步和科技的发展，人们对电子设备、家用电器设备、医疗设备以及移动通信设备的需求量逐渐增大，因此对高功率密度和能量密度的能量储存设备的需求很迫切，所以对科研工作者来说，大力开发新型的储能性能介于传统电容器和电池之间的储能元件——电化学电容器迫在眉睫！决定电化学电容器性能的核心因素之一是电极材料。可以作为电化学电容器电极材料的主要有炭基材料、金属氧化物材料和导电聚合物材料三种。而炭材料因其具有良好的导电性、来源丰富等被广泛用作电化学电容器的电极材料。目前，炭材料的制备方法主要有活化法、有机凝胶炭化法和模板法等。其中，模板法制备用于电化学电容器的炭电极材料，因其具有可调节的孔径结构，较高的比表面积，良好的储能性能等特点而被备受科研工作者的青睐。采用模板法制备多孔炭材料的步骤通常包括：模板的制备或纯化、碳源的引入、碳源的交联聚合、高温炭化模板和碳源复合物、用氢氟酸去除模板等一系列比较复杂的过程，或者采用购买的商业化的模板材料（省去模板的制备过程），但这又进一步增加了成本和制备的繁琐过程。
在本课题中，以廉价易得的、酸洗纯化处理后的凹凸棒为模板，浸入乳糖，麦芽糖，果糖，柠檬酸等碳源，制备得到孔隙结构丰富的模板炭材料。采用N2吸附/脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段对其结构与形貌进行表征。结果表明：制备得到的炭材料很好的复制了凹凸棒模板的孔道结构，为棒状且含有丰富的纳米级孔径。恒电流充放电，循环伏安，交流阻抗等电化学测试表明材料具有较为优异的电荷储存能力和循环寿命。
本课题采用乳糖，麦芽糖，果糖，柠檬酸这些可再生资源为碳源丰富了模板法制备炭材料的碳源选择种类，也为制备电化学电容器的炭电极材料提供了更多的原料来源。同时，凹凸棒模板的选取也降低了模板炭材料的制备成本。制备得到的炭材料将具有极大的应用价值。

    doi：
    10.7666/d.D711189
    关键词：
    电化学电容器 电化学性能 模板法制备 炭电极材料 孔径结构 储能性能
    作者：
    孙艳霞
    学位授予单位：
    兰州理工大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    应用化学
    导师姓名：
    雒和明
    学位年度：
    2015
    语种：
    中文
    分类号：
    TM242
    在线出版日期：
    2016年01月28日（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）