硼氮掺杂多孔碳电极材料的制备及其储能性能
付时辉1
李圆1
王延青2
1.四川大学高分子科学与工程学院,四川成都 6100652.四川大学高分子科学与工程学院,四川成都 610065;四川大学高分子材料工程国家重点实验室,四川成都 610065
摘要：[目的]制备储能性能优良的混合超级电容器,开发可再生和清洁能源存储技术.[方法]采用多孔碳作为电极材料,对多孔碳掺杂硼(B)、氮(N)等元素,增加多孔碳缺陷数量,改善多孔碳的电化学储能性能;使用乙二胺四乙酸四钠作为碳源,以硼酸铵、硼酸钠与氯化铵作为B、N掺杂源,分别制备B、N共掺杂多孔碳(B-N-多孔碳)、无掺杂多孔碳以及B、N单独掺杂多孔碳(B-多孔碳、N-多孔碳);对制得的多孔碳电极材料进行测试与表征,并进行电化学性能分析,研究多孔碳电极材料的比容量、功率密度和循环稳定性等储能性能;通过温度优化实验确定制备B-N-多孔碳的最优煅烧温度.[结果]B-N-多孔碳的孔类型主要有微孔、中孔、大孔,比表面积为668 m2/g,总孔容为0.9cm3/g;N、B、C、O元素分布均匀,N、B的质量分数分别为13.12％、3.24％;石墨化程度低,结构无序程度高,缺陷数量大,离子的吸附性能强,充放电性能最佳;拥有最大的比容量和容量保持率;电荷转移内阻最小,循环性能最佳,会产生赝电容行为.[结论]当硼酸铵添加量为20 mmol,煅烧温度为700 ℃时,制得的B-N-多孔碳具有最好的微观形貌结构与电化学性能.
关键词：硼氮共掺杂多孔碳电极材料超级电容器储能性能
分类号：TQ152(电化学工业)TB44(工业通用技术与设备)
资助基金：国家自然科学基金(U2330208)四川省科技计划资助项目(2020YFH0104)
论文发表日期：2024-12-25
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 27-40 )
英文信息