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氧化铁负载多孔炭材料的制备及其电化学性能

2021-11-16王慧梅惠岚峰程金茹

天津科技大学学报 2021年5期

马 兰,王慧梅,刘 忠,惠岚峰,程金茹

(1. 中国轻工业造纸与生物质精炼重点实验室,天津科技大学轻工科学与工程学院,天津 300457;2. 生物基材料与绿色造纸国家重点实验室,齐鲁工业大学,济南 250353)

随着经济的快速发展,各种能量储备问题日益突出,寻找可再生、低成本的材料解决材料储能的问题成为众多科学研究者的研究课题.多孔炭由于其良好的孔隙结构、优良的导电性能以及成本低等特点,已被作为超级电容器电极材料的首选[1–5].随着化石原料的日益减少以及人们环保意识的增强,生物质多孔炭材料已引起研究者们的广泛关注.多孔炭材料具有较高的比表面积和优异的导电性[6–8],作为电极材料,其表面可以通过电荷吸附将能量储存在内部,所以,多孔炭材料的比表面积的大小对电极材料的影响较大[9].一般情况下,具有高比表面积的多孔炭,电解液中的离子更易在其表面被吸附.同时,多孔炭材料的孔径大小也会影响其电化学性能,2~10nm的孔径是最优的,这是因为该尺寸的孔径可以赋予电解液中离子更好的扩散路径[10].传统的多孔炭材料虽然比表面积较高,但其在制备、表征、性能研究以及离子在材料内部结构的扩散等方面的表现并不乐观[11].为进一步提高多孔炭的电化学性能,很多研究者在炭材料中掺杂N、P、S等杂原子,旨在提高比电容,这主要是通过提高炭材料的导电率以及浸润性实现的[12].当多孔炭中负载金属氧化物时,其电……

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