纳米纤维素碳气凝胶制备及其电催化性能研究

摘要：

本研究以纤维素纳米纤丝(CNF)为碳骨架,氮含量高的类石墨相氮化碳(g-C3N4)为氮源和造孔剂,成功制备了一种具有分级多孔结构的氮掺杂碳气凝胶(NCA)电催化剂.研究了NCA的物理化学结构与氧还原反应(ORR)活性之间的关系,以及其锌-空气电池性能.该NCA催化剂表现出较高的比表面积(381.77 m2/g)、分级多孔结构,氮掺杂含量3.27％.ORR测试结果表明,NCA具有优异的ORR催化活性,半波电位可达0.83 V,接近商业铂碳(Pt/C)电催化剂.进一步将NCA作为阴极催化剂用于组装水系锌-空气电池,在电流密度为10 mA/cm2下可以实现长达110 h的循环充放电,具有良好的电池使用性能.

关键词：纳米纤维素、碳气凝胶、氧还原反应、锌-空气电池

所属期刊栏目：41

分类号：TS721;TQ352(造纸工业)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后基金

在线出版日期：2022-07-14（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：13-20