神府煤制备超级电容器用活性炭研究的开题报告开题报告题目：神府煤制备超级电容器用活性炭研究摘要：本研究旨在针对神府煤进行物理活化，制备出适用于超级电容器的高性能活性炭材料。通过研究神府煤的物理性质、化学结构以及活化过程中的参数优化，得到活性炭的最佳工艺条件。同时采用电化学测试方法，对活性炭的电化学性能进行评估，探究神府煤制备超级电容器用活性炭的可行性和优势。关键词：神府煤、活性炭、超级电容器、活化参数、电化学性能一、研究背景与意义活性炭是一种具有微孔、高比表面积和超高孔隙率的材料，在能源储存、环境治理和化学分离等领域广泛应用。其中，超级电容器作为一种新型的高效能储能装置，在电动汽车、风电等领域应用更加突出。而神府煤则是我国西北地区一种优质的煤炭资源，具有较高的固定碳含量和较低的挥发分含量，适合用于活化制备活性炭。因此，对神府煤进行活化制备活性炭，探究其在超级电容器中的应用潜力，将具有重要的科学和应用价值。二、研究内容和方法本研究将以神府煤为原料，在物理活化的条件下，制备出适用于超级电容器的高性能活性炭材料。具体研究内容如下：1.神府煤性质及结构分析：使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线荧光光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪等测试仪器对神府煤进行性质和结构分析，为活化过程提供基础数据。2.活化参数优化：通过响应面法对活化过程中的温度、活化剂比例和保温时间等参数进行优化，获取最佳活化条件。3.活性炭制备及表征：在最佳活化条件下，制备出活性炭样品，并使用比表面积测试仪、孔径分析仪和热重-差热分析仪等测试仪器对活性炭的物理和化学性质进行表征。4.电化学性能评估：采用循环伏安测试法和恒流充放电测试法对活性炭进行电化学性能评估，探究其在超级电容器中的应用潜力。三、预期目标通过对神府煤制备超级电容器用活性炭的研究，预期达成以下目标：1.得到一组适用于神府煤制备高性能活性炭的最佳活化条件；2.制备出具有优良物理和化学性质的活性炭样品，并确定其性能指标；3.评估活性炭在超级电容器中的电化学性能，探究神府煤制备超级电容器用活性炭的应用潜力。四、研究进度计划本研究计划于2021年9月开始，具体进度计划如下：阶段一：神府煤性质及结构分析（2021年9月~2021年10月）阶段二：活化参数优化（2021年11月~2022年1月）阶段三：活性炭制备及表征（2022年2月~2022年4月）阶段四：电化学性能评估（2022年5月~2022年6月）阶段五：研究成果总结和论文撰写（2022年7月~2022年8月）五、参考文献1.Yang,R.T.GasSeparationbyAdsorptionProcesses.ButterworthHeinemann,1987.2.Xu,J.Y.,&Gao,Y.J.(2017).PreparationofChinesebituminouscoal-basedactivatedcarbonforCO2capture.FuelProcessingTechnology,165,93-99.3.Kyotani,T.(2000).ControlofPoreStructureinCarbon.Carbon,38(2),269-286.4.Salari,D.,Alfantazi,A.,&Watkinson,A.P.(2015).Carbonelectrodematerialsforsupercapacitorapplications.JournalofAppliedElectrochemistry,45(6),601-613.5.Wang,G.,Zhang,L.,&Zhang,J.(2012).Areviewofelectrodematerialsforelectrochemicalsupercapacitors.ChemicalSocietyReviews,41(2),797-828.