二维介孔氮掺杂炭/石墨烯纳米片的可控合成及其高性能微型超级电容器
Controllable synthesis of 2D mesoporous nitrogen-doped carbon/graphene nanosheets for high-performance micro-supercapacitors作者机构:河南农业大学理学院河南郑州450002 中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室辽宁大连116023
出 版 物:《新型炭材料(中英文)》 (New Carbon Materials)
年 卷 期:2022年第37卷第5期
页 面:936-943页
核心收录:
学科分类:08[工学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学]
基 金:国家自然科学基金(22125903,51872283,22109040) 河南农业大学拔尖人才项目(30500947)
主 题:微型超级电容器 二维介孔材料 氮掺杂炭 石墨烯 体积能量密度
摘 要:石墨烯基二维介孔材料能够有效耦合石墨烯基底、功能化材料和介孔结构的优势,被认为是一种理想的微型超级电容器电极材料。基于此,本文以苯胺为前驱体,氧化石墨烯为二维导向剂,二氧化硅纳米球为介孔模板,采用双模板界面诱导自组装法制备介孔氮掺杂炭/石墨烯(mNC/G)纳米片,并实现了其介孔孔径的精确调控和电化学性能的优化。研究表明,7 nm孔径的介孔氮掺杂炭/石墨烯(mNC/G-7)展现出267 F g^(−1)的高比电容,且应用于准固态平面微型超级电容器表现出21.0 F cm^(−3)的体积比电容和1.9 mWh cm^(−3)的体积能量密度,证明了该二维介孔氮掺杂炭/石墨烯纳米片在微型超级电容器应用方面具有良好的前景。