双离子液体基多孔炭的制备与电化学性能

作者：程时富; 胡皓; 陈必华; 吴海虹^*; 高国华^*; 何鸣元

来源：高等学校化学学报, 2020, 41(05): 1048-1057.

• 离子液体
• 一步炭化
• 氮、磷、硫共掺杂
• 比电容
• 保持率

以质子型离子液体1-氢-3-乙烯基咪唑硫酸氢盐(HVIm HSO4)为主炭源,以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMImPF6)为助剂,在氮气气氛、1000℃下一步炭化得到氮、磷、硫共掺杂多孔炭.通过N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、热重分析(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对多孔炭进行了分析表征.结果表明,多孔炭的孔结构以微孔为主,最高比表面积可达1111 m2/g,其微晶结构中无定形碳和石墨化碳并存;多孔炭中的氮主要以季氮(N-Q)、吡咯氮(N-5)和吡啶氮(N-6)的形式存在,磷以磷-氧(N—O—P)键合形式为主,硫主要以噻吩硫(C—S—C)为主.在6 mol/L KOH溶液、三电极体系中,多孔炭在0. 5 A/g电流密度下的比电容为138 F/g;在10 A/g电流密度下的比电容为100 F/g;在2 A/g电流密度下循环充放电10000次,其比电容保持率为95. 8%,显示出良好的电化学性能.

• 出版日期2020
• 单位华东师范大学