木质素基炭纳米片的制备及其电化学性能

• 作者: 孙康 宋曜光 李继辉 王傲 蒋剑春
• 来源期刊: 林产化学与工业
• 学科: 工学
• 关键词: 炭纳米片 木质素 模板法 超级电容器
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 67-74
• 页数: 8页
• 分类号: TQ35
• 字数: 5343字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2019.01.010

摘要

为了获得性能优良、成本低廉的二维炭材料, 选择木质素磺酸钠为碳源、硼酸作为模板剂, 经溶液混合、高温炭化和沸水回流等过程制得木质素基炭纳米片, 当m (硼酸):m (木质素磺酸钠) 为1:1、5:1和10:1时, 分别标记为SLB-1、SLB-5和SLB-10.通过扫描电镜 (SEM) 和透射电镜 (TEM) 等手段分析了炭纳米片的微观形貌, 采用X射线衍射 (XRD) 、X射线光电子能谱 (XPS) 和激光拉曼光谱等手段检测了炭纳米片的晶体结构、元素组成和表面性质, 通过循环伏安 (CV) 、恒电流充放电 (GCD) 和交流阻抗 (EIS) 等方法检测了炭纳米片的电化学性能, 结果表明:SLB-5具有完好的二维片层结构, 通过调整硼酸与木质素磺酸钠的质量比, 可以有效调控炭纳米片的厚度.SLB-5具有一定的石墨化程度, 模板剂被完全去除, 含氧元素高达16.63％, 同时, SLB-5炭纳米片厚度达到纳米级, 电流密度为1 A/g时比电容为350.79 F/g, 电流密度增加到10 A/g时比电容仍可以保持79.95％, 循环5 000次后比电容可以保持90％以上.