...桉樹衍生的雜原子摻雜分級多孔碳作為超級電容器的電極材料

2020-12-06 騰訊網

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成果簡介

圖片來源百度百科

碳基超級電容器由於其高電導率，化學穩定性和所研究碳活性材料的大表面積而在儲能領域引起了越來越多的關注。本文，通過ZnCl2活化和NH4Cl吹塑協同作用製備桉樹來源的氮/氧摻雜的分級多孔碳（NHPC）。具有高比表面積，合理的孔隙率和足夠的N / O摻雜等優點。

這些優良的物理化學特性使其在超級電容器中具有優異的電化學性能：在三電極系統中，在0.5 A g 1時為359 F g 1，在雙電極系統中為0.5 A g 1時為234 F g 1，在功率密度為750 W kg 1時，高能量密度為48 Wh kg 1，在有機電解液中以10 a g 1的高電流密度進行10000次循環試驗，同時具有92%的電容保持率的高耐久性。這種低成本、簡單易行的策略為將生物質轉化為高附加值的電極材料提供了一條新的途徑。

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圖文導讀

圖1、比例尺為200 nm的TEM圖像

圖2、碳材料的XRD圖譜（a）和拉曼光譜（b）。

圖3、樣品中NHPC-5和XPS的雜原子摻雜的多孔結構示意圖（b）的示意圖（a）。

圖4、在三電極系統中的6 M KOH中的電化學性能

圖5、NHPC-5在有機電解質中的超級電容器性能

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小結

綜上所述，已採用ZnCl 2活化和NH 4 Cl吹塑相結合的方法，將廉價，豐富且天然的EP粉轉變為具有分級多孔結構，高表面積和高雜原子含量的雜原子摻雜碳（氮和氧氣）摻雜。NHPC-5的合成碳材料在超級電容器中的水性電解質中表現出出色的性能。這種高效，低成本的聯合策略將為生物質轉化為高附加值納米碳材料提供新途徑，這些材料將用作超級電容器中的電極活性材料。我們相信這項工作將激發人們對製備雜原子摻雜的分級多孔碳材料用於儲能領域的興趣。

文獻：

名稱：

Eucalyptus derived heteroatom-doped hierarchical porous carbons as electrode materials in supercapacitors

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