蟹壳基氮／氧共掺杂多孔炭的原位制备及其超级电容器性能

• 作者: 刘筱 庞琳瀚 曲江英 杜慧 王扬 耿闯 赵娜 郭永泰 马诗瑶
• 来源期刊: 应用化学
• 学科: 化学
• 关键词: 生物质 孔炭 蟹壳 氮掺杂 超级电容器
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1316-1321
• 页数: 6页
• 分类号: O613.7
• 字数: 3549字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11944/j.issn.1000-0518.2016.11.160047

摘要

采用废弃蟹壳为碳源，KOH为活化剂原位制备了氮／氧共掺杂多孔炭，并研究其作为电极材料在超级电容器中的应用。固定蟹壳与KOH的质量比为5∶3，考察了煅烧温度对所得炭材料产率、孔结构和氮氧含量的影响。结果表明，蟹壳基炭材料的孔结构和氮／氧含量可通过改变煅烧温度调变。随着煅烧温度从500℃上升至700℃，多孔炭的比表面积和孔体积逐渐增大，而氮／氧含量随温度升高则降低。采用循环伏安和恒流充放电对所得材料的电化学性能进行测试。结果表明，所得多孔炭的电化学性能取决于其孔结构与氮／氧表面性质的协同作用，其中煅烧温度为600℃所得的多孔炭比表面积为612 m2／g，氮和氧含量分别为3.53％和32.8％，在50 mA／g的电流密度下比电容达到310 F／g，循环1000次比电容仍然保持95％以上，展现出良好的电化学性能。