钠盐改性的N掺杂多孔碳的制备及其电容性能

作者:刘璐; 胡宇琴; 刘钰铃; 刘东*
来源:武汉工程大学学报, 2023, 45(06): 647-654.
DOI:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202208019

摘要

杂原子掺杂是改善多孔碳材料电化学性能的有效策略之一。以壳聚糖为碳源、三聚氰胺为氮源、碳酸钠为活化剂,通过两步碳化法成功制备了一种氮掺杂多孔碳材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N2吸附/脱附、X-射线粉末衍射、拉曼光谱、光电子能谱等方法对碳材料的微观形貌、比表面积、孔道结构和元素组成进行了分析。结果显示CMNa-1(壳聚糖预碳化产物、三聚氰胺、碳酸钠质量比为1:1:1)具有比表面积高(781.3 m2/g),氮含量丰富(原子数分数5.25%)等特点。此外,在电流密度为0.5 A/g时,比电容高达333.0 F/g,同时具有优异的倍率性能(0.5~10 A/g,电容保持率为65.4%)与高稳定性(8 000次循环后比电容保持率为96.9%)。综上,所制备的钠盐改性氮掺杂多孔碳材料具有优异的电容性能,为发展绿色能源提供了新思路。

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