活性炭的電化學(xué)性能不同于石墨和玻璃碳
為了提高活性炭電極在水溶液體系中的容量，不僅要控制電極的孔結(jié)構(gòu)，而且要控制電極的表面官能團(tuán)。在硫酸電耦合層容量方面，這種堿表面不同于邊緣產(chǎn)物表面。棱柱面上的電偶層的大容量是由表面官能團(tuán)氧化還原等引起的模擬容量引起的;基面上的電偶層的小容量是由活性炭的半導(dǎo)體性質(zhì)所影響的氣體活化法，電耦合層容量越小的基面越多，單位面積電耦合層容量減小。而且，活性炭棱鏡越多，電均勻?qū)拥娜萘吭酱?。炭化溫度的差異是由于活化前棱柱面所占比例的不同，說(shuō)明活化前原炭的結(jié)構(gòu)對(duì)活性炭的性能有很大的影響，一般來(lái)說(shuō)，由于基體表面所占比例較大，活性炭的均電層容量約為5-30uf/C㎡。
在水體系的電均勻?qū)与娙萜髦?，活性炭的含氧量越大，單位重量的靜電容量越大。另外，當(dāng)用含氧量不同的活性炭形成上極和負(fù)極時(shí)，制成濃縮池。此外，在充電時(shí)，還存在正側(cè)氧氣增多、負(fù)側(cè)氧氣減少等現(xiàn)象?？梢哉J(rèn)為，這些氧是活性炭表面官能團(tuán)中所含的氧，特別是由完成基形成的氧。氧化后活性炭的梭形基團(tuán)數(shù)目增加，有時(shí)靜電容量增加20%以上。但過(guò)氧化易引起電阻增大、氣化等問(wèn)題，電壓電阻降低。此外，反復(fù)充放電、高溫負(fù)荷試驗(yàn)和非氧化性氣氛下的熱處理，都有部分容量損失增大的趨勢(shì)。此外，表面官能團(tuán)的模擬能力是由化學(xué)反應(yīng)形成的，這在低溫下是找不到的。
活性炭的電化學(xué)性能不同于石墨和玻碳。由于活性炭的物理性質(zhì)、表面狀態(tài)和雜質(zhì)含量的不同，其變化范圍很大。固體活性炭在40%(重量)硫酸水溶液中的循環(huán)伏安法結(jié)果。循環(huán)伏安法是使電位以一定的速度變化。測(cè)量反應(yīng)電流的方法可以用來(lái)了解均勻?qū)与娙萜鞯幕咎匦?，如電壓范圍和均勻?qū)尤萘?。一般?lái)說(shuō)，縱軸是由電極面積歸一化的。由于比表面積不能正確求出，故采用加權(quán)法進(jìn)行歸一化處理。
耦合層的容量隨活性炭的不同而變化，即使活性炭的比表面積相同，但由于炭化溫度不同，靜電容量也不相同;而且在有機(jī)電解液中，比表面積與靜電容量的關(guān)系是線性的，但在硫酸中，它是非線性的。推測(cè)這些現(xiàn)象是由活性炭的表面結(jié)構(gòu)引起的，一般來(lái)說(shuō)，活性炭的表面由邊緣產(chǎn)物表面和微晶基面組成，邊緣晶體表面的反應(yīng)性能大于基面。在氣體活化法中，邊晶表面被選擇性地腐蝕。結(jié)果表明，活化度越大，比表面積越大，基底面積所占比例越大。
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