水热法合成掺杂氮多孔碳及其超级电容特性.pdf

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1、132西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2015)Vo1．31No．2文章编号：1006—4710(2015)02—013206水热法合成掺杂氮多孔碳及其超级电容特性杨蓉，邓坤发，王黎晴，吕梦妮，姚秉华(西安理工大学理学院，陕西西安710054)摘要：分别以乙二胺、乙酰胺为氮源采用水热法合成掺氮多孔碳材料，利用X射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、比表面测试等对样品的结构、组成、形貌、比表面积进行了分析和表征，通过循环伏安、恒流充放电对样品的电化学性能进行了测试

2、，探讨了不同氮源对多孔碳材料组成、表面形貌、孔径、比表面积以及电化学性能的影响。通过乙酰胺引入氮源的多孔碳材料表面微观形貌呈蜂窝状的多孔结构，孔的内部相连，比表面积为233．1m／g，孔径约5．1nm。其孔结构丰富，孔尺寸分布单一。作为超级电容器的电极材料，经恒流充放电测试，比容量为188．7F／g。关键词：水热法；掺杂氮多孔碳材料；超级电容器；电化学性能中图分类号：TM912．9文献标志码：AHydrothermalsynthesisandsupercapacitiVepropertiesofnitrogen—doped

3、porouscarbonYANGRong，DENGKunfa，WANGLiqing，LUMengni，YAoBinghua(FacultyofScience，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710054，China)Abstract：Nitrogen—dopedporouscarbonmaterialsaresynthesizedbyhydrothermalmethod，U—singethylenediamine，acetamideasthenitrogensourcerespective

4、ly．Thestructure，components，morphologyandspecificsurfaceareaoftheas—producedsamplesarecharacterizedbyX——raydif—fraction，Fouriertransforminfraredspectroscopy，scanningelectronmicroscopy，nitrogenad—sorption—desorptionanalysisandelectricalconductivitymeasurements．Theel

5、ectrochemicalper—formanceofthesamplesisanalyzedbythecyclicvoltammetryandthecharge—dischargetests．Theeffectsofdifferentnitrogensourcesonthesurfacemorphology，poresize，specificsurfacear—eaandelectrochemicalperformanceofnitrogen—dopedporouscarbonmaterialsarediscussed．

6、ThesurfacemorphologyOftheporouscarbonmateria1usingacetamideasthenitrogensourceisastructurewithinternallyconnectedhoneycombholes．SpecificsurfaceareaofthissampleiS233．1m／ganditsporesizeiSabout5．1nm．Asasupercapacitorelectrodematerial，thissampleshowsaspecificcapacityo

7、f188．7F／gbytheconstantcurrentcharge—dischargetests．Keywords：hydrothermalmethod；nitrogen—dopedporouscarbonmaterials；supercapacitor；elec—trochemicalperformance超级电容器，也称电化学电容器或双电层电容赝电容器的电极材料主要为一些金属氧化物和导电器，是一类介于二次电池和物理电容器之间的新型聚合物l2]。在超级电容器不同的电极材料中，多孔储能器件，具有物理电容器高比功率及电池

8、高比能碳材料因具有化学性质稳定、高的比表面积、原料丰量的特点，同时其充电速度快、寿命长，弥补了传统富、制备成本低等优点而被普遍关注。目前，多孔活静电电容器和电池的不足，目前已被广泛应用。性碳材料已被成功用作商业超级电容器的电极材超级电容器可根据存储电能的机理不同而分为料[3]。但是以单位面积比电容为标准