果殼活性炭主要技術(shù)指標(biāo)

分 析 項(xiàng) 目 測(cè)試數(shù)據(jù) 分析項(xiàng)目 測(cè)試數(shù)據(jù)

碘 值 > 900mg/g 容 重 0.45-0.55g/cm3

比表面積大 ≥1000m2/g 干燥堿量 ≤10%

總 容 積 ≥0.9cm3/g 強(qiáng) 度 >88%

笨 吸 附 率 ≥450mg/g PH 值 ≈7 水 份 <5%

包裝及儲(chǔ)存

20kg袋裝，塑料編織袋，產(chǎn)品應(yīng)存放在室內(nèi)干燥處

然而，單質(zhì)硫及其放電產(chǎn)物L(fēng)i2S/Li2S2的絕緣性，以及充放電中生成的中間產(chǎn)物多硫化鋰的溶解性和穿梭效應(yīng)造成的容量衰減、循環(huán)性能下降問(wèn)題，阻礙了其商業(yè)化。為了解決這些問(wèn)題，可用導(dǎo)電性良好的基體材料構(gòu)建成三維多孔結(jié)構(gòu)，并將S負(fù)載在孔隙中，在充放電中，絡(luò)輸送到反而界面上，Li+則通過(guò)相互連通的孔道擴(kuò)散到反應(yīng)活性點(diǎn)，使得電化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行。

碳材料由于導(dǎo)電性良好，結(jié)構(gòu)多樣，成本低廉，且便于制備成高比表面積和高孔隙率的多孔結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用到Li-S電池中，并取得了良好的效果，如碳納米管、石墨烯、中空炭微球、分級(jí)多孔炭等。椰殼活性炭具有高比表面積和高孔隙率，并且通過(guò)不同備工藝可以調(diào)節(jié)其孔結(jié)構(gòu)，將硫裝填在其微孔中，可制備成Li-S電池的正極材料，出良好的電化學(xué)性能和循環(huán)性。

由于椰殼活性炭孔隙率高，可用于負(fù)載盡可能多的單質(zhì)硫，有利于Li-S電池的儲(chǔ)能密度。同時(shí)，椰殼活性炭中豐富的微孔具有極強(qiáng)的吸附能力，延緩了多硫化物向孔外的擴(kuò)散，從而了多硫化物的穿梭效應(yīng)，了電池的庫(kù)倫效率和循環(huán)性。
多孔炭的孔結(jié)構(gòu)和比表面積對(duì)鋰硫電池電化學(xué)性能有重要的影響。為證實(shí)此觀點(diǎn)我們以椰殼為原料,采用化學(xué)活化法制備不同比表面積和孔結(jié)構(gòu)的活性炭,通過(guò)改變制備工藝參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)活性炭的比表面積和孔結(jié)構(gòu)。將活性炭負(fù)載60%(分?jǐn)?shù))硫后,作為鋰硫電池的正極材料,研究活性炭孔結(jié)構(gòu)對(duì)鋰硫電池性能的影響。

結(jié)果表明:隨著活性炭比表面積的,中孔比例,鋰硫電池比容量逐步。其中,當(dāng)活化劑與炭化料的比為4時(shí),活性炭的比表面積達(dá)到2900m2/g,中孔率達(dá)到15.36%。在電流密度為200mA/g時(shí),放電比容量高達(dá)1294.5mAh/g,循環(huán)100次后的可逆比容量仍然高達(dá)809.3mAh/g。
首先向水樣中投加混凝劑和活性炭，在進(jìn)水箱中以120r/min的速度攪拌2min，再以30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30min后，沉淀0.5h。經(jīng)泵的抽吸，混凝由下向上進(jìn)入孔徑為0.5m的微孔濾膜保安過(guò)濾器，然后在進(jìn)入超濾膜組件。組件采用錯(cuò)流操作的運(yùn)行，膜壓差定為0.04MPa，整個(gè)為24h自動(dòng)化運(yùn)行。