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高性能超级电容器用相互连接的中孔炭片的制备(英文)

发布时间:2018-04-05 10:36

  本文选题:相互连接的中孔炭片 切入点:金属-有机框架(MOF-) 出处:《新型炭材料》2017年03期


【摘要】:以煤沥青为碳源,金属-有机框架化合物(MOF-5)为模板和辅助碳源,耦合KOH活化,制备了超级电容器用相互连接的中孔炭片状材料(IMCSs)。通过透射电镜、氮吸脱附、X射线衍射、X射线光电子能谱等技术对所得材料进行了表征。结果表明,所得IMCSs的比表面积介于860~1 046 m~2·g~(-1)之间。在优化的条件下,IMCSs在6 M KOH电解液中,0.05 A·g~(-1)电流密度下,其比容达到242 F·g~(-1)。由于IMCSs拥有可供离子快速传输的短的分级孔、可供离子吸附的大量的微孔和导电性好的相互连接的结构,因此,当电流密度增加到20 A·g~(-1)时,IMCSs的比容保持率为80.2%,显示了很好的速率性能。经10 000次循环充放电后,IM CSs的容量保持率仍达到94.2%,显示了优异的循环稳定性。此工作为合成高性能超级电容器用相互连接的中孔炭片提供了一个可行的方法,可以用廉价的稠环碳氢化合物,如,煤沥青和石油沥青为碳源。
[Abstract]:Using coal pitch as carbon source, metal-organic framework compound (MOF-5) as template and auxiliary carbon source, coupled with KOH activation, the interlinked mesoporous carbon sheet material for supercapacitors was prepared.The obtained materials were characterized by transmission electron microscopy (TEM), nitrogen adsorption and desorption X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).The results show that the specific surface area of the obtained IMCSs is between 860,1046mng / g ~ (-1).Under the optimized conditions, the specific capacity of IMCSs in 6 M KOH electrolyte is 242F / g ~ (-1) at the current density of 0. 05 A / g ~ (-1).Because IMCSs has short fractionated holes for fast ion transport, a large number of micropores for ion adsorption and good electrical conductivity, therefore,The specific volume retention rate of IMCSs is 80.2when the current density is increased to 20A / g ~ (-1), which shows good rate performance.After 10 000 cycles, the capacity retention rate of IM CSs is 94. 2%, which shows excellent cycle stability.This work provides a feasible method for the synthesis of interlinked mesoporous carbon sheets for high performance supercapacitors using cheap dense ring hydrocarbons such as coal pitch and petroleum pitch as carbon sources.
【作者单位】: 南京工业大学化学与化工学院江苏先进材料协同创新中心;安徽工业大学化学与化工学院;
【基金】:National Natural Science Foundation of China(51272004,U1361110,U1508201) New Century Excellent Talents in University of the Education Ministry of China(NCET-13-0643) Provincial Innovative Group for Processing&Clean Utilization of Coal Resource~~
【分类号】:TM53;TQ127.11

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本文编号:1714402

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