聚苯胺衍生异原子掺杂碳材料的制备及电化学性能
发布时间：2022-02-08 18:21
燃料电池（fuel cell）、钠离子电池（sodium-ion batteries,SIBs）和超级电容器（supercapacitor）等能源装置对绿色可持续发展具有重要意义,研究这些能源装置的重点之一是开发高催化性能、高容量、高稳定性的催化剂和电极材料。异原子（如N、B、S、P）掺杂碳材料由于易制备、价格低廉以及各种化学性能稳定,在能源装置领域有广泛的应用。选择适当的异原子前驱体,如导电聚合物（conducting polymers,CPs）,能够很大程度地简化制备异原子掺杂碳材料的过程。此外,在此基础上引入环境友好及转换电位低的Mn O,可以进一步得到高效的电极材料。聚苯胺（PANI）作为C源和N源,不仅可以使碳材料结构中N掺杂位点分布均匀,也能够增加反应活性位点数量,因此,其被认为是合成N掺杂碳材料最合适的含N前驱体。此外,若将碳材料制备成一维纳米管状结构,不仅具有高的比表面积和热稳定性,而且能够通过在其管壁上引入异原子而得到更多的活性位点,二者可以为电子和Na+提供有效的传输路径。基于此,采用自降解模板法合成了含S的PANI纳米管,经过不同碳化条件处理...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
石墨烯平面内不同的N物种
图 1-2 NG 的制备示意图[39]Fig. 1-2 Illustration of preparation for NG[39]了单原子或双原子的掺杂，N、B、P 三原子掺杂能够进一步优化RR 的性能[42]。B 掺杂能够增强碳材料中 C 原子的 sp2杂化结构增强吡啶 N 在碳晶格中的含量；而 P 掺杂可以使 C 原子的电荷
图 1-3 NGCs 的制备流程图[47]Fig. 1-3 Illustration of preparation for NGCs[47]Li 等报道了基于 N 掺杂活性碳的混合型超级电容器，其能量密度能Wh/kg，功率密度为 1747 W/kg，且连续充放电 8000 圈后，其电容值起始电容值的 76.3%[48]。近来，Wang 等合成了被 NG 修饰的聚丙
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠离子电池用碳负极材料研究进展[J]. 张思伟,张俊,吴思达,吕伟,康飞宇,杨全红. 化学学报. 2017(02)
[2]碳基负极材料储钠反应的研究进展[J]. 邱珅,吴先勇,卢海燕,艾新平,杨汉西,曹余良. 储能科学与技术. 2016(03)
[3]高分散Fe-N-C氧还原反应电催化剂及其在直接甲醇燃料电池中的应用（英文）[J]. 谷领峥,姜鲁华,李旭宁,金具涛,王军虎,孙公权. 催化学报. 2016(04)
[4]碳材料在电化学储能中的应用[J]. 梁骥,闻雷,成会明,李峰. 电化学. 2015(06)
[5]高倍率锂离子电池负极材料:氮掺杂碳纳米笼[J]. 吕之阳,冯瑞,赵进,范豪,徐丹,吴强,杨立军,陈强,王喜章,胡征. 化学学报. 2015(10)
[6]钠离子电池电极材料研究进展[J]. 张宁,刘永畅,陈程成,陶占良,陈军. 无机化学学报. 2015(09)
[7]热解聚苯胺/碳纳米笼复合物制备氮掺杂碳材料及其氧还原性能研究[J]. 许智慧,沈丽明,吴强,孙涛,徐宇洋,黎聃勤,杜玲玉,杨立军,王喜章,胡征. 化学学报. 2015(08)
[8]互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能[J]. 张宣宣,冉奋,范会利,孔令斌,康龙. 物理化学学报. 2014(05)
[9]隔膜对双电层电容器和混合型电池-超级电容器的电化学性能的影响（英文）[J]. 孙现众,张熊,黄博,马衍伟. 物理化学学报. 2014(03)
[10]铂/石墨烯氧还原电催化剂的共还原法制备及表征（英文）[J]. 王万丽,马紫峰. 物理化学学报. 2012(12)
本文编号：3615532
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
石墨烯平面内不同的N物种
图 1-2 NG 的制备示意图[39]Fig. 1-2 Illustration of preparation for NG[39]了单原子或双原子的掺杂，N、B、P 三原子掺杂能够进一步优化RR 的性能[42]。B 掺杂能够增强碳材料中 C 原子的 sp2杂化结构增强吡啶 N 在碳晶格中的含量；而 P 掺杂可以使 C 原子的电荷
图 1-3 NGCs 的制备流程图[47]Fig. 1-3 Illustration of preparation for NGCs[47]Li 等报道了基于 N 掺杂活性碳的混合型超级电容器，其能量密度能Wh/kg，功率密度为 1747 W/kg，且连续充放电 8000 圈后，其电容值起始电容值的 76.3%[48]。近来，Wang 等合成了被 NG 修饰的聚丙
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠离子电池用碳负极材料研究进展[J]. 张思伟,张俊,吴思达,吕伟,康飞宇,杨全红. 化学学报. 2017(02)
[2]碳基负极材料储钠反应的研究进展[J]. 邱珅,吴先勇,卢海燕,艾新平,杨汉西,曹余良. 储能科学与技术. 2016(03)
[3]高分散Fe-N-C氧还原反应电催化剂及其在直接甲醇燃料电池中的应用（英文）[J]. 谷领峥,姜鲁华,李旭宁,金具涛,王军虎,孙公权. 催化学报. 2016(04)
[4]碳材料在电化学储能中的应用[J]. 梁骥,闻雷,成会明,李峰. 电化学. 2015(06)
[5]高倍率锂离子电池负极材料:氮掺杂碳纳米笼[J]. 吕之阳,冯瑞,赵进,范豪,徐丹,吴强,杨立军,陈强,王喜章,胡征. 化学学报. 2015(10)
[6]钠离子电池电极材料研究进展[J]. 张宁,刘永畅,陈程成,陶占良,陈军. 无机化学学报. 2015(09)
[7]热解聚苯胺/碳纳米笼复合物制备氮掺杂碳材料及其氧还原性能研究[J]. 许智慧,沈丽明,吴强,孙涛,徐宇洋,黎聃勤,杜玲玉,杨立军,王喜章,胡征. 化学学报. 2015(08)
[8]互通多孔碳/二氧化锰纳米复合材料的原位水热合成及电化学性能[J]. 张宣宣,冉奋,范会利,孔令斌,康龙. 物理化学学报. 2014(05)
[9]隔膜对双电层电容器和混合型电池-超级电容器的电化学性能的影响（英文）[J]. 孙现众,张熊,黄博,马衍伟. 物理化学学报. 2014(03)
[10]铂/石墨烯氧还原电催化剂的共还原法制备及表征（英文）[J]. 王万丽,马紫峰. 物理化学学报. 2012(12)
本文编号：3615532
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