国内应用简史

20世纪50年代初，我国才开始生产活性炭。 [4] 20世纪60年代末期，开始利用活性炭去除受污染的水源水的除臭、除味。 [7] 活性炭主要作为固体吸附剂，应用在化工、医学药、环境等方面，用于吸附沸点及临界温度较高的物质及分子量较大的有机物。在空气净化、水处理等领域应用也呈现出应用量增长的趋势，专门贵的炭如高比表面积炭、高苯炭、纤维炭已渗透到航天、电子、通讯、能源、生物工程和生命科学等领域。

超级电容器主要由电极活性材料、电解液、集流体和隔膜等部分组成，其中电极材料直接决定着电容器性能的高低。活性炭具有比表面积大、孔隙发达及容易制备等优点，成为了超级电容器早应用的碳质电极材料。可通过对传统活性炭的改性，制备新型及性能的活性炭电极材料。以聚偏二氯乙1烯为前驱体，只通过炭化处理而无需其它后处理制备出比表面积1200m2·g-1、孔容0.48cm3·g-1的多孔炭，其较高比电容为262F·g-1，电极密度在0.8g·cm-3左右，体积比电容可达214F·cm-3，是一种有发展前途的超级电容器电极材料。另有研究将废弃茶叶炭化后再用KOH活化，制备了具有无定型特征的活性炭，其具有比表面积介于2245～2184m2·g-1的多孔结构，用其作为超级电容器电极，以KOH水溶液作为电解液，比电容高达330F·g-1，充电放电2000次后电容略有下降，为初始电容的92%，表现出良好的循环性能。若使用莲花花粉作为碳源和自模板，CO2为活化剂制备活性炭微粒，制备的活性炭具有三维纳米网格骨架构成的多孔空心结构，将这种特殊的活性炭用作超级电容器电极，其比电容高达 244F·g-1，充电放电10000次后电容无衰减。



氢氧1化钾活化法KOH活化法是20世纪70年代兴起的一种制备高比表面积活性炭的活化工艺，活性炭设备运维，其活化过程是将原料炭与数倍炭质量的KOH或NaOH混合，在不超过500℃下脱水后于800 ℃左右煅烧若干时间，冷却后将产品洗涤至中性即可得到活性炭。反应机理是活化过程中被消耗的炭主要生成了碳酸钾，同时在800℃左右，被炭还原的金1属钾（沸点762℃）析出，金属1钾的蒸气不断进入碳原子所构成的层与层之间进行活化，这两个反应使产物具有很大的比表面积。 [2] KOH法活性炭主要应用在超级电容器领域。以椰壳为主要原料所制得的活性炭比表面积可接近3000m2/g，比电容可超过200F/g，同时还可表现出非常优良的储氢和储甲1烷能力，在77K 和100kPa的情况下，储氢量可达到2.94%，压力提高至1MPa，储氢量可达4.82%。



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