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氨氣還原氮化法制備有序介孔TiN粉體及其電化學(xué)性能

發(fā)布時(shí)間:2018-01-10 18:20

  本文關(guān)鍵詞:氨氣還原氮化法制備有序介孔TiN粉體及其電化學(xué)性能 出處:《高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào)》2017年03期  論文類(lèi)型:期刊論文


  更多相關(guān)文章: 氮化鈦粉體 有序介孔 非水解溶膠-凝膠法 還原氮化 電化學(xué)


【摘要】:以四氯化鈦為原料,嵌段共聚物P123(PEO_(20)-PPO_(70)-PEO_(20))為模板劑,氰胺為穩(wěn)定劑,采用非水解溶膠-凝膠法制備有序介孔TiO_2粉體,再經(jīng)氨氣還原氮化處理得到有序介孔TiN粉體.利用廣角/小角X射線衍射、電子顯微鏡和N_2氣吸-脫附等對(duì)TiN粉體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并通過(guò)循環(huán)伏安和充放電測(cè)試表征了電化學(xué)性能.結(jié)果顯示,該粉體為高純立方TiN相,呈球形顆粒狀,具有有序介孔結(jié)構(gòu),比表面積高達(dá)97 m~2/g.在不同掃描速率下循環(huán)伏安曲線均呈類(lèi)矩形,根據(jù)電流密度為50 m A/g時(shí)的恒流充放電(GCD)曲線計(jì)算比電容為233 F/g,且經(jīng)2000次充放電循環(huán)后比容量仍保持90%以上,在功率密度為0.1 k W/kg時(shí)能量密度高達(dá)65 W·h·kg~(-1).
[Abstract]:Titanium tetrachloride was used as raw material, block copolymer P123PPOO _ (20) PPO-PPO-PEO _ (20) was used as template and cyanamide was used as stabilizer. The ordered mesoporous TiO_2 powders were prepared by unhydrolyzed sol-gel method. The ordered mesoporous TiN powders were prepared by ammonia reduction and nitridation. The wide-angle / small-angle X-ray diffraction was used to prepare the ordered mesoporous TiN powders. The structure of TiN powder was characterized by electron microscope and gas absorption desorption. The electrochemical properties were characterized by cyclic voltammetry and charge-discharge tests. The results showed that the powder was a high-purity cubic TiN phase. It is spherical granular with ordered mesoporous structure and its specific surface area is as high as 97 mg / g. The cyclic voltammetry curves are rectangular at different scanning rates. According to the constant current charge / discharge (GCD) curve with current density of 50 Ma / g, the specific capacitance is 233F / g, and the specific capacity remains above 90% after 2 000 charge-discharge cycles. When the power density is 0.1 kW / kg, the energy density is 65 W 路h 路kg ~ (-1).
【作者單位】: 華北理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院河北省無(wú)機(jī)非金屬材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):51272066) 河北省自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):E2013209183) 華北理工大學(xué)青年科學(xué)研究基金(批準(zhǔn)號(hào):Z201413)資助~~
【分類(lèi)號(hào)】:TB383.3;TM53
【正文快照】: 超級(jí)電容器作為一種新型儲(chǔ)能裝置,具有綠色、可持續(xù)發(fā)展、充放電快速、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn).目前的研究多以碳材料為主[1,2].近年來(lái),非碳材料也引起了廣泛的關(guān)注,同時(shí),為了獲得更好的儲(chǔ)能特性,制備具有多孔球形結(jié)構(gòu)的材料已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)[3].氮化鈦(Ti N)材料因具有優(yōu)異的

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本文編號(hào):1406332

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