氮摻雜石墨烯有優(yōu)良的電化學(xué)性能,可用于制作超級電容器、鋰離子電池、燃料電池等儲能器件,但氮摻雜石墨烯的制備方法大都成本較高、工藝條件比較苛刻。以鱗片石墨和尿素為原料,采用球磨法制備了氮摻雜石墨烯納米片,使用掃描電鏡、X射線衍射和X光電子能譜儀對氮摻雜石墨烯納米片的形貌、結(jié)構(gòu)和氮摻雜形式進行了表征,并對氮摻雜石墨烯納米片的電化學(xué)性能進行了測試。結(jié)果表明:得到的氮摻雜石墨烯納米片尺寸位于1～10μm之間,氮摻雜形式以吡啶N和石墨N為主,在1A/g電流密度下,其質(zhì)量比電容為201F/g。 

【文章來源】：化工新型材料. 2020,48(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

鱗片石墨（a）和氮摻雜石墨烯納米片（b—c,c為高分辨率下）的SEM圖

圖2為鱗片石墨和氮摻雜石墨烯納米片的XRD譜圖。由圖可見，原料鱗片石墨在26°有一強峰，該峰對應(yīng)石墨的（002）晶面峰，說明原料鱗片石墨具有很好的石墨化程度。氮摻雜石墨烯納米片同樣在26°有一強峰，但該峰強度相對于鱗片石墨發(fā)生了明顯的減弱，說明氮摻雜石墨烯納米片的石墨化程度有所降低，該現(xiàn)象可能是由氮摻雜石墨烯納米片尺寸減小等原因造成的，同時在44°左右出現(xiàn)一小峰，該峰對應(yīng)石墨的（101）晶面，該峰的出現(xiàn)說明鱗片石墨的碎裂造成了氮摻雜石墨烯納米片（101）邊緣晶面的大量顯露。2.3 XPS分析

使用XPS對氮摻雜石墨烯納米片的表面化學(xué)組成進行了表征，結(jié)果見圖3。從圖3(a）可看出，氮摻雜石墨烯納米片中存在C、N和O元素，其原子含量分別為88.41%、4.41%和7.18%。對氮摻雜石墨烯納米片的N 1s高分辨XPS譜圖進行了分峰擬合，從圖3(b）可看出，N 1s峰可擬合為397.54eV的吡啶N峰和400.78eV的石墨N峰，其峰面積比為3∶1。由此可見，球磨法可將尿素中的N元素引入到石墨烯納米片中，由于石墨烯納米片邊緣缺陷較多，因此邊緣更容易引入N元素而形成吡啶N，而石墨烯納米片表面缺陷較少，表面引入N元素形成的石墨N也較少。

【參考文獻】：
期刊論文
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