生物质基氮掺杂多孔碳材料的制备及其在超级电容器的应用

发布时间：2021-07-10 14:31

　　能源和环境问题是人类可持续发展的关键问题。超级电容器作为一种新型的储能设备引起人们的广泛关注。而多孔碳材料由于其具有良好的化学稳定性、低成本和好的导电能力使得广泛应用于电容器材料中。为了进一步改善多孔碳材料的电化学性能,氮元素常常被引入多孔碳材料中来增强其表面润湿性和活性位点。本课题以废弃生物质为碳源,通过额外的引入氮源制备氮掺杂多孔碳材料,主要工作如下:（1）以废弃龙眼壳为碳源、尿素为氮源,在600-900℃、氮气气氛保护下通过KOH活化2 h合成氮掺杂的多孔碳。得到的多孔碳具有高度发达的微孔（约0.6 nm）,超高比表面积(高达3260 m² g^-1)和2.3 at.%的氮含量。所制备的多孔碳在6 M KOH中、电流密度为0.5 A g^-1下测试,表现出优异的电化学性能(高比容量高达322 F g^-1,能量密度高达20.4 W h kg^-1)和良好的循环稳定性（在5000次循环后保持96.2%的比电容）。同时,我们对比了没掺杂氮元素材料的各项性能,论述了氮掺杂对材料的电化学... 

【文章来源】：上海应用技术大学上海市

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1双电层电容器示意图

赝电容器示意图

图 1.5 氮掺杂分级碳球合成示意图。Fig. 1.5 N-doped carbon hollow microspheres synthesis schematic.Miao 等[39]用苯二胺（氮源）与硫酸制得对苯二胺硫酸盐，再通过聚合、碳化等反程得到氮硫共掺杂超微孔碳，如图 1.6 所示；将所得材料作为电极材料应用于超级

【参考文献】：
期刊论文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai.  National Science Review. 2017(03)
[2]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：3276093