碳納米管材料作為一種先進(jìn)碳材料,具有十分良好的導(dǎo)電性,但是其比表面積和比容量比較低。氮摻雜的碳材料用于超級(jí)電容器的容量高、比表面積較大,但是其導(dǎo)電性較差。因此,考慮將二者相結(jié)合,將氮碳摻雜的碳材料分別負(fù)載在碳納米管的內(nèi)部與外部,研究其對(duì)超級(jí)電容器儲(chǔ)能性能的影響。結(jié)果表明,碳納米管外負(fù)載氮摻雜的碳材料表現(xiàn)出較好的電化學(xué)活性,包括高的容量和優(yōu)異的循環(huán)性能。 

【文章來(lái)源】：化工新型材料. 2020,48(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

CNT內(nèi)、外負(fù)載氮摻雜碳材料的XRD圖

氮摻雜在CNT外表面和內(nèi)表面的負(fù)載情況通過(guò)TEM進(jìn)行觀察，結(jié)果如圖2所示。由圖2(a）可見，CNT的外表面邊沿清晰均勻，而管內(nèi)部附著一些絮狀填充物（如箭頭所示），這些絮狀填充物應(yīng)該為碳摻雜的多孔碳，表明碳摻雜碳材料僅在CNT內(nèi)部附著。圖2(b）顯示CNT內(nèi)部管道顏色均勻，而外表面明顯附著絨團(tuán)狀的沉積物，表明氮摻雜碳材料僅附著在CNT的外表面。2.3 FT-IR分析

氮摻雜碳材料分別附著在CNT內(nèi)、外表面的樣品FT-IR譜圖見圖3，由圖可見，無(wú)論氮摻雜碳的附著位點(diǎn)在CNT管內(nèi)表面還是管外表面，在波數(shù)3500cm-1左右都有一個(gè)吸收強(qiáng)度很強(qiáng)、峰形較寬的峰，可以歸屬于締合—O—H或締合—N—H的伸縮振動(dòng)吸收峰。由于FT-IR只能檢測(cè)材料外表面官能團(tuán)的吸收峰，因而當(dāng)附著位點(diǎn)在納米管內(nèi)時(shí)，該吸收峰應(yīng)歸屬于管外表面的—O—H，當(dāng)附著位點(diǎn)為外表面時(shí)該吸收峰可以歸屬于碳材料中的N—H。此外，發(fā)現(xiàn)氮摻雜碳附著在CNT外表面時(shí)，F(xiàn)T-IR譜圖出現(xiàn)一個(gè)波數(shù)約為1480cm-1的C—N伸縮振動(dòng)吸收峰，而附著位點(diǎn)在管內(nèi)時(shí)，該吸收峰消失。綜上所述，F(xiàn)T-IR測(cè)試結(jié)果證明，成功獲得了氮摻雜碳材料分別僅附著在CNT外表面和僅附著CNT內(nèi)表面的兩種復(fù)合材料（CN out CNT）和（CN in CNT）。2.4 電化學(xué)儲(chǔ)能性能分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氮摻雜多壁碳納米管的制備及其電化學(xué)性能[J]. 劉力源,郭瑞,張曉婷,王海燕,冉奮.  電源技術(shù). 2018(05)
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[3]聚苯胺改性氮摻雜碳納米管制備及其超級(jí)電容器性能[J]. 李莉香,陶晶,耿新,安百鋼.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)



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