中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在眾多應(yīng)用于超級(jí)電容器的活性炭材料中，中空活性炭纖維因其特殊的內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)而具有更快的吸附/脫附速率，更小的吸附/脫附阻力，更大的吸附容量等優(yōu)勢(shì)而受到各國研究學(xué)者的注意，通常用于合成制備中空活性炭纖維的原料為瀝青、酚醛樹脂等不可再生的石油類資源，且需經(jīng)過紡絲、預(yù)炭化、高溫炭化（800~1000℃）、活化等步驟，制備工藝復(fù)雜繁瑣、能耗高。近年來，為降低原料成本、實(shí)現(xiàn)原料的環(huán)境友好化及可持續(xù)化，各種來源豐富、價(jià)格低廉、可再生的生物質(zhì)材料成為多孔活性炭制備研究的新方向。但是如何在保持天然生物材料特殊結(jié)構(gòu)的條件下，獲得高儲(chǔ)能性能的多孔活性炭材料依然面臨很大的挑戰(zhàn)。
近期，過程工程所齊濤、王毅研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，采用氯化鋅作為活化劑可以在低溫下（400~650℃）對(duì)苧麻纖維進(jìn)行一步炭化活化處理。此方法可在保持原料內(nèi)部天然中空結(jié)構(gòu)的前提下，獲得比表面積超過2000m2g-1，孔容達(dá)到1.08cm3g-1的中空活性炭纖維。經(jīng)過多種電化學(xué)性能測(cè)試表明，苧麻基中空活性炭纖維具有較高的電容量（287Fg-1）和良好的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性。由于材料內(nèi)部中空的特殊結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高了電解液在材料內(nèi)部的吸附及遷移速率，顯著降低了材料的電阻。一步氯化鋅炭化活化法制備苧麻基中空活性炭纖維的方法不僅可以縮短多孔活性炭材料的生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)能耗，所得產(chǎn)品還具有良好的電化學(xué)儲(chǔ)能性能，因此具有較好的應(yīng)用前景。
上述相關(guān)研究得到院百人計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金（51302264）的資助，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Bioresource Technology上（2013, 102：31-37）。
