超高比表面积氮掺杂碳气凝胶的制备及其电化学性能

摘要

以间苯二酚和甲醛为反应前驱体,三聚氰胺为氮源,通过溶胶-凝胶法制备出氮掺杂碳气凝胶(N-CA),并对其进行CO2活化后得到活化氮掺杂碳气凝胶(N-ACA),分别通过扫描电子显微镜、氮吸附、X-光电子能谱和元素分析研究样品的表面形态、孔结构以及含氮官能团的存在形态,并利用恒流充放电(GV)、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱等检测技术评价了其在6mol·L-1 KOH电解液中的电化学性能。实验结果表明:丰富的孔隙结构和含氮官能团的存在形态是影响碳基电容器性能的决定性因素。经CO2活化后的N-CA富含较多的的微孔和介孔,比表面积高达4082m2·g-1,供电子能力较强的吡咯氮含量有所增加,在1mA电流密度下测试的比电容值高达211.9F·g-1,经1200次充放电后比电容值保持在98%以上。

关键词