Конденсатор из суперактивированного угля

Buy Super Capacitor Activated Carbon

Activated carbon (AC) is the most used electrode material in commercial Electric Double-Layer Capacitors (EDLCs), which are the most widely used supercapacitors. AC serves an important function:
 
High Surface Area: AC has a truly high specific surface area with an enormous surface where electrostatic charges can be stored at the electrode-electrolyte interface (EDLC).
Charge storage: AC physically adsorbs the electrolyte ions to its enormous internal surface to store charge without any chemical reaction.
 
Power delivery: The porous structure allows for rapid ion adsorption/desorption, providing very high power density and very fast charge/discharge rates.
 
Stability & Long Life: The electrostatic charge storage mechanism, and the innate stability of carbon, can give excellent cycle life and reliability.
 
Conductivity: While it requires conductive additives, AC can provide a conductive carbon framework for electron transport.
 
The capacity of AC is based on the ability to easily tune its pore structure (ion accessibility) and surface chemistry. In summary, AC delivers the central supercapacitor benefits of high power, long cycle life, and wide operating temperature limits. It is a critical component for applications requiring short bursts of rapid energy or continuous cycling.

Industry Challenges for Activated Carbon in Supercapacitors

При использовании активированного угля (АУ) в суперконденсаторах возникает несколько проблем:

Пределы плотности энергии

Consistency & Sourcing

Electrode Processing and Fabrication

Performance Compromises

Environmental & Processing Implications

Recyclability

различные виды активированного угля

颗粒活性炭(гранулированный активированный уголь)
  • Содержание йода: 600-1200
  • Размер ячейки: 1×4/4×8/8×16/8×30/12×40/20×40/20×50/30×60/40×70 (другие размеры по запросу)
  • Кажущаяся плотность: 400-700
Активированный уголь с пилларами
  • Содержание йода: 500-1300
  • Размер ячейки: 0,9-1 мм/1,5-2 мм/3-4 мм/6 мм/8 мм (другие размеры по запросу)
  • Кажущаяся плотность: 450-600
粉末活性炭(Порошок активированного угля)
  • Содержание йода: 500-1300
  • Размер ячеек: 150/200/300/350 (другие размеры по запросу)
  • Кажущаяся плотность: 450 - 550
蜂窝活性炭(Honeycomb activated carbon)
  • Содержание йода: 400-800
  • Размер ячейки: 100×100×100 мм/100×100×50 мм (плотность ячеек по запросу)
  • Кажущаяся плотность: 350-450
  • Диаметр отверстия:1,5-8 мм
  • Содержание йода: 700-1200 мг/г
  • Площадь поверхности: 700-1200 м²/г
  • Кажущаяся плотность: 320-550 кг/м³
  • Содержание йода: 700-1200 мг/г
  • Площадь поверхности: 700-1200 м²/г
  • Кажущаяся плотность: 320-550 кг/м³
Активированный уголь на основе угля
  • Содержание йода: 700-1200 мг/г
  • Площадь поверхности: 700-1200 м²/г
  • Кажущаяся плотность: 300-650 кг/м³
  • Содержание йода: 700-1200 мг/г
  • Площадь поверхности: 700-1200 м²/г
  • Кажущаяся плотность: 320-550 кг/м³
  • Метод активации: Паровая/газовая активация при высоких температурах
  • Структура пор: С преобладанием микропор, равномерное распределение пор
  • Экологический профиль: Без химикатов, с низким содержанием золы
  • Основные области применения: Газофазная адсорбция, очистка питьевой воды
  • Метод активации: Химическая активация (например, H₃PO₄/ZnCl₂) при умеренных температурах
  • Структура пор: Мезопористая, с высокой площадью поверхности
  • Эффективность процесса: Сокращение времени активации, более высокий выход 30-50%
  • Постобработка: Для удаления остатков требуется кислотная промывка
  • Функционализация: Насыщенные активными агентами (например, I₂/Ag/KOH)
  • Целевая адсорбция: Усиленное улавливание конкретных загрязняющих веществ (например, Hg⁰/H₂S/кислотных газов)
  • Персонализация: Химическая оптимизация для целевых загрязнений
  • Основные области применения: Очистка промышленных газов, защита от ХБРЯ

Почему стоит использовать наш активированный уголь

fabric(1)

Exceptional Material Consistency:

Our stringent manufacturing controls guarantee the uniformity of surface area, pore size distribution, and particle morphology from batch-to-batch. As a result, we offer predictable electrode performance, and easier integration into existing manufacturing systems.

Enhanced Electrochemical Performance:

Our engineered dual hierarchical porosity (micro-meso-macro pores) maximize the ion-accessible surface area while supporting fast ion diffusion, providing our electrodes with very high power density and energy density.

Improved Long-Term Stability:

By using advanced surface purification, we minimize the unstable oxygen functional groups and metallic impurities on our surface to minimize gas evolution during cycling, thus improving device lifetime, and operational safety.

sketch

Customized Application Solutions:

Our surface chemistry and pore structures can be tuned and customized for specific electrolyte compatibility and to target performance measures (e.g., high power vs. high energy focus).

copy-two-paper-sheets-interface-symbol(1)

Sustainable and Scalable Copying Supply:

We use reliable precursors and optimized activation conditions to ensure our practice is environmentally responsible and offers reliable quality at scale and reasonable costs.

Процесс и технология

1. Primary Electrode Material in EDLC Supercapacitors

Activated carbon (AC) serves as the foundational electrode material in commercial Electrical Double-Layer Capacitors (EDLCs), leveraging its porous structure for electrostatic charge storage.

Обзор решений

Upon AC electrodes, charge is stored physically due to the mechanism of ion adsorption at the electrode/electrolyte interface. AC electrodes have high surface area and tunable pore subnetworks (micro/mesopores) which could help with the number of accessible ions as well as the overall charge storage capacity.

Ключевые преимущества

2. Biomass-Derived Sustainable Electrodes

Agricultural waste (e.g., banana peels, coconut shells, pine needles) is converted into high-performance AC, aligning with circular economy principles.
 

Обзор решений

Biomass precursors undergo carbonization and chemical activation (e.g., KOH, self-activation) to produce AC with tailored pore hierarchies and heteroatom doping (O, N). This enhances conductivity and pseudocapacitance.

Ключевые преимущества

3. Composite Electrodes with Transition Metal Hydroxides

Hybrid electrodes combine AC with transition metal hydroxides (e.g., Ni(OH)₂, Co(OH)₂) to synergize EDLC and pseudocapacitive storage.

Обзор решений

AC acts as a conductive scaffold for metal hydroxides, mitigating their poor conductivity and stacking issues. The composite leverages both double-layer capacitance (AC) and reversible faradaic reactions (hydroxides).

Ключевые преимущества

4. Post-Filling for High Volumetric Performance

Low density of porous AC limits volumetric energy density. Post-filling strategies address this by densifying pore structures.

Обзор решений

Macro/mesopores in AC are filled with carbonizable agents (e.g., tannic acid), followed by carbonization. This increases density while preserving microporous charge storage sites.

Ключевые преимущества

5. Surface Functional Group Engineering for Gas Suppression

Unstable oxygen functional groups on AC cause gas evolution (e.g., O₂) during cycling, leading to supercapacitor swelling.

Обзор решений

High-temperature treatment removes surface groups (e.g., carboxyl, quinone). Mixed-acid purification further reduces impurities (e.g., Fe), minimizing gas generation.

Ключевые преимущества

Связанный блог

Роль активированного угля в суперконденсаторах
Читать далее
Прокрутить вверх

Получить запрос

Имя