温度对碳球形貌及超级电容性能的影响

摘要 以三氯乙烷和二氯乙烷为原料，金属钠为还原剂，在溶剂热条件（100~150℃）下使氯代乙烷中的碳氯键和碳氢键发生断裂制备了碳纳米球，并对制备的碳纳米球进行了表征.X射线衍射结果表明，样品为类石墨结构，衍射信号宽且弱，表明样品的结晶性较差；拉曼光谱分析结果也表明样品具有较高的无序度.样品的SEM与TEM分析结果表明，在较高的反应温度下，碳球具有更好的单分散性，碳球的粒径随温度的升高而增大；选区电子衍射结果表明碳球内部为无定形的类石墨结构.以碳纳米球为负极材料的锂离子电池测试结果表明，50周循环后比容量为941 mA·h/g，库仑效率接近100%，放电容量保持率为103.7%，具有良好的循环稳定性.测试了不同温度下制备样品的超级电容器性能，发现120℃下制备的碳纳米球具有较高的比电容和较低的内阻值，比电容高达130 F/g，经过1000周循环充放电后比电容衰减比例低于14%，具有较高的稳定性