碳纳米管负载氮掺杂碳材料的构筑及储能性能

发布时间：2021-06-22 07:46

　　碳纳米管材料作为一种先进碳材料,具有十分良好的导电性,但是其比表面积和比容量比较低。氮掺杂的碳材料用于超级电容器的容量高、比表面积较大,但是其导电性较差。因此,考虑将二者相结合,将氮碳掺杂的碳材料分别负载在碳纳米管的内部与外部,研究其对超级电容器储能性能的影响。结果表明,碳纳米管外负载氮掺杂的碳材料表现出较好的电化学活性,包括高的容量和优异的循环性能。 

【文章来源】：化工新型材料. 2020,48(05)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

CNT内、外负载氮掺杂碳材料的XRD图

氮掺杂在CNT外表面和内表面的负载情况通过TEM进行观察，结果如图2所示。由图2(a）可见，CNT的外表面边沿清晰均匀，而管内部附着一些絮状填充物（如箭头所示），这些絮状填充物应该为碳掺杂的多孔碳，表明碳掺杂碳材料仅在CNT内部附着。图2(b）显示CNT内部管道颜色均匀，而外表面明显附着绒团状的沉积物，表明氮掺杂碳材料仅附着在CNT的外表面。2.3 FT-IR分析

氮掺杂碳材料分别附着在CNT内、外表面的样品FT-IR谱图见图3，由图可见，无论氮掺杂碳的附着位点在CNT管内表面还是管外表面，在波数3500cm-1左右都有一个吸收强度很强、峰形较宽的峰，可以归属于缔合—O—H或缔合—N—H的伸缩振动吸收峰。由于FT-IR只能检测材料外表面官能团的吸收峰，因而当附着位点在纳米管内时，该吸收峰应归属于管外表面的—O—H，当附着位点为外表面时该吸收峰可以归属于碳材料中的N—H。此外，发现氮掺杂碳附着在CNT外表面时，FT-IR谱图出现一个波数约为1480cm-1的C—N伸缩振动吸收峰，而附着位点在管内时，该吸收峰消失。综上所述，FT-IR测试结果证明，成功获得了氮掺杂碳材料分别仅附着在CNT外表面和仅附着CNT内表面的两种复合材料（CN out CNT）和（CN in CNT）。2.4 电化学储能性能分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]氮掺杂多壁碳纳米管的制备及其电化学性能[J]. 刘力源,郭瑞,张晓婷,王海燕,冉奋.  电源技术. 2018(05)
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[3]聚苯胺改性氮掺杂碳纳米管制备及其超级电容器性能[J]. 李莉香,陶晶,耿新,安百钢.  物理化学学报. 2013(01)



本文编号：3242449