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5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion
5.5.2 ORGANISCHER ELEKTROLYT 1M TEABF 4 /AN
Alle sechs Aktivkohlenstoffe aus dem Anthrazit wurden mit Binder und Leitfähigkeitsadditiv zu
Elektrodenpellets für die elektrochemische Charakterisierung präpariert und durch die
zyklische Voltammetrie im organischen Elektrolyt 1M TEABF 4 /AN vermessen. Die daraus
erhaltenen Werte der spezifischen Elektrodenkapazität sind in Abhängigkeit des Mikro- und
Mesoporenvolumens nach der QSDFT in Abbildung 5.110 aufgetragen. Die Kapazitätswerte
sind dabei nicht chronologisch mit dem Massenanteil des Kaliumhydroxids gestaffelt, der als
Bezifferung neben den Datenpunkten angegeben ist. Die geringe Aktivierungsstufe mit einem
halben Gewichtsanteil besitzt eine sehr geringe Kapazität von gerade einmal 17 F/g bei einer
QSDFT-Oberfläche von 869 m 2 /g und 100 %-iger Mikroporosität. In der nächsten Stufe konnte
die Oberfläche nahezu verdoppelt werden und die Kapazität hat sich verfünffacht auf 89 F/g,
bei einer Zunahme der Mesoporen auf 7 % vom Gesamtporenvolumen. Die Aktivierung mit
einem zweifachen Massenanteil des Kaliumhydroxids erreicht die maximale Kapazität von
122 F/g innerhalb der Versuchsreihe, wobei die Mikroporen 88 % und die kleinsten Mesoporen
12 % vom Gesamtporenvolumen einnehmen. Die drei weiteren Aktivierungsstufen liegen im
Bereich von 110 – 115 F/g bei variierenden Anteilen der jeweiligen Porenklasse. Im Vergleich
zu den vorangegangenen Ausgangsrohstoffen liegt das gebildete Mesoporenvolumen prozentual
weit unter dem Mikroporenvolumen bei gleicher chemischer Aktivierung. Die
Volumina erreichen in keiner Stufe annähernd ein gleiches prozentuales Verhältnis zum
Gesamtporenvolumen, wie es bei den Aktivkohlenstoffen aus den Koksen der Fall war und
dadurch stagniert die Kapazität auch um die 110 – 120 F/g für die höchsten Aktivierungsstufen.
Spezifische Elektrodenkapazität [F/g]
120
100
80
20
10
2
2
4
4
5
5
3
3
1
1
0.5
0.5
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
MiPV QSDFT
MePV QSDFT
Porenvolumen [cm 3 /g]
Abbildung 5.110: Abhängigkeit der spezifischen Elektrodenkapazität von dem Mikro- und
Mesoporenvolumen nach der QSDFT für den mit Kaliumhydroxid aktivierten Anthrazit;
Bezifferung: Massenanteil des Kaliumhydroxids
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