氮/磷双掺杂聚吡咯基多孔碳的制备和电容特性

来源期刊：功能材料2018年第10期

论文作者：陈楠楠 季辰辰 李志伟 米红宇

文章页码：10176 - 20372

关键词：聚吡咯;氮/磷双掺杂;多孔碳;超级电容器;

摘    要：以聚吡咯为碳源,通过一步碳化-活化法制备了氮/磷双掺杂分级孔结构的多孔碳。在6mol/L KOH和1mol/L Na2SO4电解液中研究了所制备多孔碳的电化学电容性能。研究表明,活化后的碳材料A-Z0比表面积高达1 433m²/g,总孔体积为0.96cm³/g,氮和磷元素的含量分别为1.78%和0.24%,证明A-Z0为氮/磷双掺杂的高比表面积的多孔碳。由于高的比表面积、分级孔道结构以及氮/磷官能团的协同作用,A-Z0材料表现出较为优异的电化学特性。在电流密度为0.5和30A/g时,其比电容分别达到209.3和176F/g,显示出高的比电容和倍率特性。此外,该材料也显示出优异的循环稳定性（4A/g下循环10 000圈后电容保持率为98%）。在中性电解液中,A-Z0组装成的对称两电极电容器呈现出高的能量密度（13.3 Wh/kg）,表明该材料在超级电容器等领域具有潜在应用前景。