磷酸铵活化制备N、P共掺杂多孔碳材料及其在储能方面的应用
2018-04-04郭亚奇郝恩超
山东化工 2018年5期
郭亚奇,郝恩超,柳 伟
(中国海洋大学 材料科学与工程学院,山东 青岛 266000)
由于经济的快速发展,人类对于能源的需求与日俱增,目前化石能源仍占据着十分重要的位置,但是大量消耗化石能源不仅造成了严重的环境问题,同时由于其不可再生性极大的限制了人类的未来发展,能源问题也成为人类亟待解决的问题之一[1-2]。近年来,由于锂离子电池,钠离子电池,超级电容器,离子电容器等新型储能器件能量转化率高、循环寿命长、绿色环保、灵活便捷、可再生等优点受到越来越多的关注[3-4]。探索具有优异性能的电极材料成为推动电化学器件进一步发展的关键。
多孔碳材料因其巨大的比表面积,丰富的孔隙结构,从而能够增大离子与电解液的接触面积,缩短了离子传输距离,提高了离子迁移率和容量性能,因而引起了人们的广泛关注[5]。介孔纳米碳球[6]、碳纳米管[7]、石墨烯[8]等均被用来作为电极材料,但其合成工艺复杂,成本较高且产率较低。与此同时,来源丰富、价格低廉、可再生、环境友好且自身往往包含独特结构的生物质材料成为制备多孔碳材料的研究热点,如花生壳[9]、银杏叶[10]、棉花[11]、浒苔[12]等被用来制备多孔碳材料,并作为电极材料表现出卓越的电化学性能。此外,氮,磷,硫等杂原子掺杂多孔碳材料可以进一步增加与离子的结合位点,提升增加其导电性,进一步提高其电化学性能[13-14]。
本文以悬铃木果絮作为生物模板,利用其空心管状结……
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