珊瑚状氮掺杂多孔碳的制备及其超电容性能

在三聚氰胺为氮源、碳酸钾为活化剂的条件下,由菜籽饼制得了珊瑚状氮掺杂分级多孔碳(CNPCs)。采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、氮吸脱附等表征手段,研究了三聚氰胺的用量对CNPCs微观形貌、组成及孔隙结构的影响。结果表明,当三聚氰胺的用量为2 g时,所得CNPC2的比表面积达2050 m^2·g^−1。以6 mol·L^−1 KOH为电解液,在0.05 A·g^−1的电流密度下,CNPCs的比容可达274 F·g^−1;当电流密度为50 A·g^−1时,CNPCs的比容为169 F·g^−1,显示了优异的倍率性能。经过10000次充放电测试后,比容保持率达96%,展现了良好的循环稳定性。此工作为从生物质大规模生产高性能储能用多孔碳材料提供了一种简单、绿色的方法。

超级电容器用相互连接的类石墨烯纳米片

采用氧化镁模板耦合原位氢氧化钾活化法制备了超级电容器用煤焦油基相互连接的类石墨烯纳米片(IGNSs)。所制备的IGNS具有高达2887 m2·g-1的比表面积和大量的分级短孔。当作为超级电容器的电极材料时,在6 mol·L-1 KOH电解液中,于0.05 A·g-1的电流密度下,IGNS显示出313 F·g-1的高比容;在20 A·g-1的电流密度下,IGNS的比电容为261F·g-1,显示了好的倍率性能;经过10000次循环测试后,其容量保持率为92.7%,展现了优异的循环稳定性。这一工作为从芳烃分子大规模生产高性能储能用类石墨烯纳米片提供了一种简单的方法。

模板法制备超级电容器用多孔炭的研究进展

多孔炭材料具有优良的电导率、高的比表面积以及优异的电化学稳定性,被广泛用于能量存储和转换领域。模板法被认为是制备具有良好孔结构和孔径分布炭材料最成熟的方法之一。本文归纳总结了模板法,包括硬模板(镁基、硅基、锌基、钙基)、软模板(常规软模板、离子液体、低共熔溶剂)、自模板(生物质、金属有机框架)制备超级电容器用分级多孔炭的造孔机制和构效关系;指出了模板法在炭材料孔结构调控方面存在的问题,并对未来的发展方向进行了展望。