陕西师范大学学报(自然科学版)

作者：蔡江涛, 兰雨金, 陈晨, 周彬, 覃彪, 朱由余, 赵世永, 张亚婷

单位：西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054,自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安710021,西北工业大学化学与化工学院,陕西西安710129

关键词：一步法,氮掺杂,多孔炭,KOH,超级电容器

基金：国家自然科学基金(52102051),陕西省重点研发计划(2022GY-168),榆林市科技计划(CXY-2022-155),西安科技大学化工安全重点专项(2040422042)

以酚醛树脂为碳源,聚氨酯海绵为氮源和炭支撑骨架,通过KOH水溶液为活化致孔剂,采用一步法碳化、活化制备氮掺杂多孔炭(nitrogen-doped porous carbon,NPC)。研究了氮掺杂及KOH不同添加量对NPC结构和电容性能的影响。结果表明:NPC-2.0(KOH用量为2.0 g)具有较高的比表面积(1 195 m2/g)和孔体积(0.788 cm3/g)。在三电极体系中,0.2 A/g电流密度下,NPC-2.0比电容可达377 F/g,循环8 000次电容保持率仍具有96.8%。两电极体系中,NPC-2.0组装的对称电容器在功率密度为125 W/kg时,能量密度可达6.05 W·h/kg,且充放电10 000次后的电容保持率为96.0%。通过一步法原位氮掺杂所得NPC-2.0表现出良好的电容性能,且制备流程短,具有广阔的研发应用前景。

来源：2023年第4期

《陕西师范大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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