氮氧掺杂木质素基炭材料的制备及其电化学性能

摘要：

以工业废弃物木质素磺酸钠为碳源,高含氮量的三聚氰胺为氮源,通过共混物直接热解制得高氮氧含量的木质素基炭材料(NSL-x),当三聚氰胺与木质素磺酸钠的质量比值为2、4和6时,分别标记为NSL-2、NSL-4和NSL-6;采用SEM、XRD和XPS等方法对其形貌和结构进行了表征.结果表明:NSL-x整体是由尺寸为几百纳米到几微米的无规则炭块堆积而成;氮氧掺杂并没有改变其形貌和结晶结构,炭化产物以无定形碳为主.炭材料NSL-4含氮量可达2.41%,含氧量达到20.12%,同时NSL-4中所含的羰基最高(10.27%).样品的电化学性能测试结果表明:以6 mol/L KOH为电解液,在0.1 A/g的电流密度下,NSL-4的比电容达到229 F/g,在20 A/g的高电流密度下,比电容仍维持在137 F/g.在10 A/g的电流密度下,经过10000次的充放电循环测试,NSL-4的库伦效率仍然保持在100%左右,比电容仅下降了1%,表现出良好的倍率性能和极佳的电化学稳定性.

关键词：木质素磺酸钠、碳电极材料、超级电容器、氮氧掺杂、电化学性能

所属期刊栏目：38

分类号：TQ35

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目2572017DB06

在线出版日期：2018-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：55-62