氨气还原氮化法制备有序介孔TiN粉体及其电化学性能
本文关键词:氨气还原氮化法制备有序介孔TiN粉体及其电化学性能 出处:《高等学校化学学报》2017年03期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:以四氯化钛为原料,嵌段共聚物P123(PEO_(20)-PPO_(70)-PEO_(20))为模板剂,氰胺为稳定剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备有序介孔TiO_2粉体,再经氨气还原氮化处理得到有序介孔TiN粉体.利用广角/小角X射线衍射、电子显微镜和N_2气吸-脱附等对TiN粉体的结构进行了表征,并通过循环伏安和充放电测试表征了电化学性能.结果显示,该粉体为高纯立方TiN相,呈球形颗粒状,具有有序介孔结构,比表面积高达97 m~2/g.在不同扫描速率下循环伏安曲线均呈类矩形,根据电流密度为50 m A/g时的恒流充放电(GCD)曲线计算比电容为233 F/g,且经2000次充放电循环后比容量仍保持90%以上,在功率密度为0.1 k W/kg时能量密度高达65 W·h·kg~(-1).
[Abstract]:Titanium tetrachloride was used as raw material, block copolymer P123PPOO _ (20) PPO-PPO-PEO _ (20) was used as template and cyanamide was used as stabilizer. The ordered mesoporous TiO_2 powders were prepared by unhydrolyzed sol-gel method. The ordered mesoporous TiN powders were prepared by ammonia reduction and nitridation. The wide-angle / small-angle X-ray diffraction was used to prepare the ordered mesoporous TiN powders. The structure of TiN powder was characterized by electron microscope and gas absorption desorption. The electrochemical properties were characterized by cyclic voltammetry and charge-discharge tests. The results showed that the powder was a high-purity cubic TiN phase. It is spherical granular with ordered mesoporous structure and its specific surface area is as high as 97 mg / g. The cyclic voltammetry curves are rectangular at different scanning rates. According to the constant current charge / discharge (GCD) curve with current density of 50 Ma / g, the specific capacitance is 233F / g, and the specific capacity remains above 90% after 2 000 charge-discharge cycles. When the power density is 0.1 kW / kg, the energy density is 65 W 路h 路kg ~ (-1).
【作者单位】: 华北理工大学材料科学与工程学院河北省无机非金属材料重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:51272066) 河北省自然科学基金(批准号:E2013209183) 华北理工大学青年科学研究基金(批准号:Z201413)资助~~
【分类号】:TB383.3;TM53
【正文快照】: 超级电容器作为一种新型储能装置,具有绿色、可持续发展、充放电快速、循环寿命长等优点.目前的研究多以碳材料为主[1,2].近年来,非碳材料也引起了广泛的关注,同时,为了获得更好的储能特性,制备具有多孔球形结构的材料已经成为当前的研究热点[3].氮化钛(Ti N)材料因具有优异的
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,本文编号:1406332
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