掺N多孔炭/NiO的制备与电容性能的研究

作     者：汪晓芹 李巧琴 张永 赵捷 杨玉飞 

作者机构：西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2017年第42卷第6期

页      面：1591-1597页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(21406176) 国家留学基金资助项目(5103) 

主　　题：煤 多孔炭 N掺杂 NiO 电容特性 

摘      要：以原位聚合法制备的煤基聚苯胺为碳、氮源,乙酸镍为催化剂前驱体,催化热解制得掺N多孔炭/Ni,再经液相氧化,成功制得掺N量为0.256%,有丰富微介孔的掺N多孔炭/NiO。其孔结构以小于40 nm的微介孔为主,微孔孔体积占80.4%,BET比表面积为452.5 m2/g,BET平均孔径为1.9 nm,BJH平均孔径为3.5 nm。其中,多孔炭保留了部分煤大分子的芳核特征,表面还有一定量的羧基和羟基,N元素主要以吡啶型N和吡咯型的形式掺杂到多孔炭中。NiO以100 nm左右的微粒附着在多孔炭表面或孔中。制备的掺N多孔炭/NiO兼具双电层电容和赝电容特性,具有高的比电容,好的循环稳定性和倍率特性。其单极比电容达到541.6 F/g(1.0 A/g),5.0 A/g下循环充放电1 000次后,比电容降为245.8 F/g,电容保持率为85.6%。