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三維氮摻雜分級(jí)多孔碳納米片的制備及儲(chǔ)鋅性能

編號(hào):NMJS09197

篇名:三維氮摻雜分級(jí)多孔碳納米片的制備及儲(chǔ)鋅性能

作者:何軍 朱傲陽(yáng) 魏雨晨 朱怡全 蔣莉 何孝軍

關(guān)鍵詞: 鋅離子混合電容器 煤瀝青 多孔碳 MgO@ZIF-8 密度泛函理論計(jì)算

機(jī)構(gòu): 安徽工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 安徽工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院

摘要: 以MgO@ZIF-8為雙模板和輔助碳源,KHCO3為活化劑,煤瀝青(CTP)為碳源,制備了三維氮摻雜分級(jí)多孔碳納米片(N-CNs),探究了KHCO3與CTP的質(zhì)量比對(duì)N-CNs的結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和鋅離子儲(chǔ)存性能的影響.結(jié)果表明,當(dāng)KHCO3與CTP的質(zhì)量比為3∶1時(shí),制備的樣品(N-CN3)具有三維互連的碳納米片結(jié)構(gòu),、高比表面積(2360m2/g)和吡咯氮含量.將N-CN3作為鋅離子混合電容器(ZHCs)正極時(shí),其在2mol/LZnSO4電解液中展現(xiàn)了出色的比容量(當(dāng)電流密度為0.2A/g時(shí),比容量為157.6mA·h/g),、高的能量密度(在176.1W/kg功率密度下能量密度為126.5 W·h/kg)和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(當(dāng)電流密度為5 A/g時(shí),經(jīng)過(guò)20000次循環(huán)后容量?jī)H衰減6.4%,庫(kù)侖效率為99.6%).密度泛函理論計(jì)算結(jié)果證實(shí),吡咯氮摻雜增加了電極材料對(duì)鋅離子的吸附能,提高了N-CNs對(duì)鋅離子的吸附容量。

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