几丁质基氮掺杂多孔炭材料的制备及其电化学性能研究

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几丁质基氮掺杂多孔炭材料的制备及其电化学性能研究
目前,低碳环保助力经济可持续发展是当下研究者面临的一大挑战。超级电容器作为一种新型的储能元件,因其具备良好的倍率特性及电荷存储能力、高功率密度、长循环寿命以及宽温度适应范围等优点,在能源、通讯、轨道交通等诸多领域得到了成功适用,其电极材料类型将直接影响电容器性能。
炭材料依托其原料丰富、成本低廉且较高的比表面积可获得较大的比电容成为迄今为止商业化运行最好的电极材料。而氮掺杂炭材料因其富电子氮及孤对电子的存在,在电化学性能方面展现了广阔的发展空间。
本文采用几丁质为前驱体,围绕富氮多孔炭材料的可控制备及其电化学储能之间的构效关系,展开了系统的研究。采用热失重分析、氮气吸脱附等温线、X射线衍射、场发射扫描电子显微镜和X射线光电子能谱等对几丁质的热解行为、氮掺杂炭材料的形貌、结构及表面化学性质进行表征,并通过电化学工作站循环伏安、恒电流充放电及交流阻抗测试对氮掺杂材料的电化学性能进行综合评价。
本文的研究内容及结论如下:（1）使用几丁质生物质蝉蜕为炭源和氮源,采用空气预炭化联合KOH活化制备氮掺杂炭材料（CSC-x）,并研究了不同碱炭（蝉蜕炭 ...

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关键词：电化学 电子显微镜 超级电容器 可持续发展 低碳环保