碳材料因其具有優(yōu)良的表面化學(xué)性質(zhì)和導(dǎo)熱導(dǎo)電性,密度低且具有可設(shè)計(jì)的比表面積和孔性質(zhì),耐腐蝕,熱膨脹系數(shù)小,在儲(chǔ)氣儲(chǔ)能和催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大潛力和優(yōu)勢(shì)。碳材料的性能主要取決于所選用前驅(qū)體、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其表面活性。其中表面性質(zhì)被認(rèn)為是影響碳材料性能的重要因素,對(duì)碳材料進(jìn)行活化與表面功能化可以顯著改變其表面性質(zhì),進(jìn)而影響材料的最終性能與用途。設(shè)計(jì)合成新型低成本高性能的碳材料以及對(duì)結(jié)構(gòu)表面改性或者負(fù)載其他材料使其適用于與不同應(yīng)用場(chǎng)合成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn),尤其在碳結(jié)構(gòu)中引入氮等雜原子使其獲得更多的活性位點(diǎn),從而提高碳材料的電化學(xué)性能。本文的主要內(nèi)容有:（1）使用頭發(fā)纖維作為碳源,使用簡(jiǎn)單的預(yù)碳化/活化方法制備固有雜原子摻雜的高性能多孔碳材料,研究其水系超級(jí)電容器電極特性,并將其組裝成有機(jī)系扣式超級(jí)電容器。在制備材料過(guò)程中,碳化溫度對(duì)于碳材料的理化性質(zhì)起到至關(guān)重要的作用。相對(duì)于HMC-700和HMC-900,HMC-800材料具有更高的比表面積(1306m² g^-1)和孔體積(0.90 cm³ g^-1)。且HMC... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

超級(jí)電容器工作過(guò)程的基本原理圖

圖 1-2 碳骨架中摻雜氮的五種鍵合類型25-26示，通常碳骨架中氮原子以五種鍵合形式存在，分基、(4)吡啶氮以及(5)四價(jià)氮。其所處的位置決定為化學(xué)氮與結(jié)構(gòu)氮兩類�；瘜W(xué)氮是指在碳骨架中

圖 1-3 模板法制備離子液體基氮摻雜多孔碳材料示意圖44Huang 及其合作者45在 Science 上報(bào)道了一種結(jié)合模板法和化學(xué)氣相沉積方法備的氮摻雜有序介孔石墨烯碳材料（圖 1-4）。碳 sp2雜化程度高達(dá) 98%，少于 5原子層，具有優(yōu)異的三維微觀導(dǎo)電性能。通過(guò)設(shè)計(jì)氮原子在類石墨烯結(jié)構(gòu)中的不


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