項目類別：教育部科學技術研究重點項目
項目編號：212183
項目規模：5萬元
參與人員：孔令斌
起止日期：2012.1-2014.12
本項目針對分級多孔碳材料研究其比容量與孔徑大小、孔徑分布、比表面積、孔容、微/介孔率五個孔參數的函數關系表達式，并對其表達式的適用性進行具體的實驗驗證。基于Stern雙電層模型，考慮溶液中離子濃度的大小，就具體的分級多孔結構進行科學的假設及分析，建立所需的理論研究模型。運用幾何知識，可以得出比表面積、孔容、微/介孔率與孔徑分布以及孔徑大小的關系式。根據公式C=K.S/d，利用密度泛函、微積分等數學知識，可以推導出比容量與孔徑大小、孔徑分布之間函數關系式。分級多孔碳有不同的孔徑分布，此項目將對具有各種孔徑分布的分級多孔碳材料分別進行推導，得出相應的函數關系。再結合比表面積、孔容、微/介孔率與孔徑分布以及孔徑大小的函數關系式，得出分級多孔碳的比容量與比表面積、孔容、微/介孔率、孔徑大小、孔分布五個孔參數的函數關系。理論公式的適用性，需要實驗進行具體的驗證。本項目利用模板法制備出不同孔徑及孔分布的碳材料，并進行分析測試，得出雙電層容量與孔參數之間的關系。用實驗結果對公式進行驗證，并對出現的偏差進行科學的解釋。另外，用模板法制備分級多孔碳的過程中，對有效制備分級多孔碳的方法進行進一步的探索。此項目的開展具有重要的意義，所得出的分級多孔碳比容量與孔參數之間的理論關系式，可以為進一步研究碳材料在超級電容性能的實際應用提供理論依據和技術支持。