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淀粉作为一种新兴的炭质材料前躯体,不仅具有低污染性、可再生性、来源广泛性、经济适用性等优点,还具有杂质含量低、具有天然的球形结构、碳元素含量高等独特的优势。如果能够通过一定的处理方法,在炭化过程中成功保持淀粉颗粒的球形结构,便能得到具有良好球形度的炭微球材料。本文中采用不同的无机化学试剂成功地制备了能够保持马铃薯淀粉球形结构的炭微球,并研究了不同无机化学试剂的作用机理,分析了所得淀粉基炭微球的炭质结构特征。此外,通过一定的活化手段制备了淀粉基活性炭微球,并对所得淀粉基活性炭微球的电化学性能进行了研究。本文采用不同的无机化学试剂(磷酸、磷酸氢二铵、氯化铵)对淀粉热分解过程进行促进作用,制备了具有不同炭质结构特点的淀粉基炭微球。磷酸类化学试剂(磷酸、磷酸氢二铵)对淀粉炭化过程的促进作用,主要基于其在稳定化过程中与淀粉反应生成磷酸酯键,促进C6位置上羟基的脱除,从而促进炭质结构的生成;而氯化铵对淀粉炭化过程的促进作用,实际上是由于其分解产生氯化氢,氯化氢对淀粉化学脱水具有促进作用。铵盐类化学试剂(磷酸氢二铵、氯化铵)中存在氨基,氨基在炭化过程中对类石墨微晶的生成具有促进作用;而磷酸类化学试剂(磷酸、磷酸氢二铵)在炭化过程中分解产生偏磷酸类化合物,从而对炭微晶结构的有序堆叠起阻碍作用。本文对以磷酸为浸渍试剂制备的淀粉基炭微球进行不同条件下的KOH活化处理,制备活性炭微球并将其用作双电层电容器电极材料。研究结果表明,淀粉基活性炭微球在6mol L-1KOH电解质溶液中,具有优异的电化学性能,并在大电流条件下具有高电容量和良好的循环稳定性。尤其是在碱炭比为4:1条件下制备的淀粉基活性炭微球,具有良好的倍率性能,在高达400mV/s的扫描速率下,循环伏安曲线仍能保持标准矩形形状;在电流密度高达48.9A/g的条件下,仍能保持217F/g的高质量比电容。以马铃薯淀粉为前躯体,使用简便、易操作的磷酸—水蒸气混合活化方法,制备了一种具有良好孔径分布的淀粉基活性炭微球。经过研究发现:随着活化时间的延长,所得的淀粉基活性炭微球的孔隙结构、中孔含量均有明显增加。在6mol L-1KOH电解质溶液中的电化学测试中,所得活化样品均表现出了良好的电化学性能。