陕西师范大学学报(自然科学版)2023，Vol.51Issue(4) ：97-107.DOI:10.15983/j.cnki.jsnu.2023315

一步法氮掺杂多孔炭制备及其电容性能

Preparation and capacitance of nitrogen-doped porous carbon by one-step method

蔡江涛 兰雨金 陈晨 周彬 覃彪 朱由余 赵世永 张亚婷
陕西师范大学学报(自然科学版)2023，Vol.51Issue(4) ：97-107.DOI:10.15983/j.cnki.jsnu.2023315
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一步法氮掺杂多孔炭制备及其电容性能

Preparation and capacitance of nitrogen-doped porous carbon by one-step method

蔡江涛 1兰雨金 2陈晨 3周彬 2覃彪 2朱由余 2赵世永 1张亚婷1
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作者信息

  • 1. 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
  • 2. 西安科技大学 化学与化工学院,陕西 西安 710054
  • 3. 西北工业大学 化学与化工学院,陕西 西安 710129
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摘要

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 2.0g)具有较高的比表面积(1 195m2/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.

关键词

一步法/氮掺杂/多孔炭/KOH/超级电容器

Key words

one-step method/nitrogen doping/porous carbon/KOH/supercapacitors

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基金项目

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)

出版年

2023
陕西师范大学学报(自然科学版)
陕西师范大学

陕西师范大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.563
ISSN：1672-4291
参考文献量5
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