超級(jí)電容器是一種具有發(fā)展前景的綠色能量存儲(chǔ)器件。炭材料具有良好的導(dǎo)電性、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和可設(shè)計(jì)的孔道及摻雜結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于超級(jí)電容器的電極材料。為了提高炭材料的電容性能,通常對(duì)其進(jìn)行雜元素?fù)诫s。其中,氮摻雜由于能夠有效改變炭材料表面電子密度和提高活性位點(diǎn)而被廣泛研究。本工作以鄰氨基苯酚-甲醛樹(shù)脂為碳源和氮源,以F108為表面活性劑,采用熱解含氮前驅(qū)體法制備出了氮含量在1.67-4.79%之間的樹(shù)脂基氮摻雜炭材料,將其用作超級(jí)電容器的電極材料并進(jìn)行電化學(xué)性能的測(cè)試。通過(guò)改變催化劑NaOH用量、F108用量、溶劑揮發(fā)溫度和炭化速率,來(lái)探究不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)材料結(jié)構(gòu)及電容性能的影響規(guī)律,得出以下結(jié)論：1.鄰氨基苯酚與甲醛在NaOH的催化作用下發(fā)生縮聚反應(yīng)形成體型聚合物,同時(shí)在表面活性劑F108的分隔作用下最終形成了由在三維空間內(nèi)相互粘連延展的納米級(jí)顆粒所組成的樹(shù)脂基氮摻雜炭材料。這種炭材料的孔徑主要集中分布在中孔和大孔上,這為研究比表面積和摻雜元素對(duì)電容性能的影響提供了一個(gè)很好的物理化學(xué)平臺(tái)。當(dāng)作為電極材料時(shí),表現(xiàn)出了較為理想的雙電層電容特性,雖然比表面積較小（90 m2 g-1）,卻擁... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２氮棱雜炭柯料制備方法及所用氮源??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｏｆ?Ｎ－ｄｏｐｅｄ?ｃａｒｂｏｎ??

Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?Ｎ－ｄｏｐｅｄ?ｇｒａｐｈｉｔｉｃ?ｐｏｒｏｕｓ?ｃａｒｂｏｎ［２〇ｌ??Ｌｅｅ等聚丙婦睛為原料成功制備出了含氮量為０．８４－２．７８?ｗｔ％的氮慘雜石墨狀多??孔碳，如圖１－３。聚丙痛臘在經(jīng)過(guò)空氣中２９０?ＤＣ的穩(wěn)定化么后，—定比例與ＫＯＨ??混合，通過(guò)７００－８００?°Ｃ的活化和炭化過(guò)程后，洗涂干燥即得到最終產(chǎn)品。聚丙娩膳既??通過(guò)環(huán)化脫氨可形成階梯狀的類(lèi)石墨片層，同時(shí)又將大量的氮原子保留在了碳骨架??內(nèi)部。在這一制備過(guò)程中，聚丙痛贈(zèng)既是碳源，也是氛源Ｐ０１。??Ｋｉｍ等將哇琳浸潰在娃模板ＳＢＡ－１５中，首先在２５０?°Ｃ?Ｆ熱聚合６?ｈ，經(jīng)過(guò)８５０?ＤＣ??的炭化，再除去桂模板，嚴(yán)終制備出了含氮的有序介孔碳納米管。其含氮豊為５．９?ｗｔ％，??主要Ｗ化巧氮和巧墨氮的形式存在Ｐ１３。??從上述實(shí)例中可＾文看到，原位接氮法制備過(guò)程簡(jiǎn)單，在碳前驅(qū)體的合成過(guò)程中即??可＾式引入氮源

１．５．１儲(chǔ)能機(jī)理??超級(jí)電容器的電荷儲(chǔ)存機(jī)制包含雙電層電容和規(guī)電容兩種。雙電層電容是依靠靜??電作用將電荷存儲(chǔ)在電極材料和電解液的界面上，如圖１－６。在氮慘雜炭材料中，通??常認(rèn)為石墨氮和化巧氮氧化物有助于離子的快速傳輸，可増加炭材料的導(dǎo)電性，從而??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型苯胺甲醛樹(shù)脂的合成[J]. 陳志敏,雷英春,靳福泉.  華北工學(xué)院學(xué)報(bào). 2000(02)



本文編號(hào)：3573286