苯并噁嗪基碳材料的制备及电化学应用研究

发布时间：2024-02-14 05:30

　　多孔碳凭借导电性良好、孔隙结构丰富等优势常被应用于新型储能器件电极材料:如超级电容器、锂硫电池等。但是其作为电极材料也暴露出倍率性能差、比容量低等问题。通过碳材料中引入杂原子及对孔结构的调控,可以有效改善这些问题。本文以良好分子设计性的苯并噁嗪为前驱体,SBA-15为硬模板剂,制备出氮掺杂且孔道有序的碳材料。研究了不同工艺条件下制备的碳材料的结构及将其用作超级电容器与锂硫电池电极材料的电化学性能。主要工作内容及结果概括如下:(1)以苯胺-苯酚/腰果酚型苯并噁嗪为碳源、SBA-15为模板剂制备一系列氮掺杂碳材料(苯胺-NCM),将其用作超级电容器电极材料。探究碳化温度、模板剂与前驱体用量比例、升温速率以及不同氮含量对材料性能的影响。结果表明苯胺苯酚型苯并噁嗪碳前驱体在碳化温度为900℃、模板剂前驱体的质量比为1:1,并以5℃/min的升温速率制备的碳材料展示出最佳电化学性能,其比表面积为850 m²/g,总孔容为1.38 cm³/g,氮掺杂量为4.95 at.%;材料具有棒状结构且孔道排列有序;三电极体系测试结果,在0.25 A/g电流密度下比...

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【学位级别】：硕士

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本文编号：3897816