氮掺杂活性碳纳米纤维碳微球的制备及其电化学性能研究.pdf

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3、间的新型储能装置，具有充放电速度快、使用寿命长、功率密度高、可长时间放置、低温性能优越等优点，被广泛应用一于智能电网、军事、电动汽车及其他相关领域。电极材料作为超级电容器个重要沮成部，所，分，是决定超级电容器性能的关键ｌｉＡ超级电容器的研巧主要集中在制各高性能的电极材料上。静电纺丝／静电喷雾法制备得到的活性碳纳米纤维／活性碳微球，其作为电极材料具有比表面积大、导电性好等优点。碳基电极材料可Ｗ通过两种途、孔隙率高、耐高温径来提高比电容：（１）增大比表面积和控制孔径分布；（２）氮接杂。本文ＷＣ

4、Ａ醋酸纤维素）与ＰＡＮ（聚丙稀睛为前驱体聚合物，采用静电纺丝／静电喷雾技（）术，经过预氧化、碳化和活化等步骤得到ＣＡ／ＰＡＮ基活性碳纳米纤维／活性碳微球。采用热重分析、扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、Ｒａｍａｎ光谱、Ｘ光电子能谱和Ｎ２吸脱附等方法对材料的热稳定性、、表面形貌晶体结构、比表面积巧孔结构等进行研巧；使用循环伏安法和恒电流充放电法对纤维的电化学性能进行测试。其主要研巧内容如下：（１）ＷＣＡ与ＰＡＮ为前驱体聚合物，采用静电纺丝法制备得到ＣＡ／ＰＡＮ基活性碳纳米纤维。考察ＣＡ与ＰＡＮ不同的配比

5、、碳化温度、活化浸溃比和活化时间对活性碳纳米纤ＡＡＮ＝维的物理性能和电化学性能的影响。结果表明；Ｃ／Ｐ６０：４０时，活性碳纳米纤维具有２较大的比表面积１３０６ｍ／ｇ和适合的孔径分布，比电容最大，在电流密度为ｌＡ／ｇ时，比电２２／容为１９９Ｆ／ｇ，活性碳纳米纤维的比表面积从７９２ｍ／増大到１３０６ｍ，；当碳化温度提高ｇｇ１在电流密度为ｌＡ／时，比电容从１６３Ｆ／増大到９９Ｆ／高，活性碳纳ｇｇｇ；当活化浸溃比提２２米纤维的比表面积从３０６ｍ／降低到８２３ｍ／，容量保持率从７１％降低到４３

6、％当活化１ｇｇ；２２／，时间増长，活性碳纳米纤维的比表面积从１３０６ｍ／ｇ降低到８６１ｍｇ容量保持率从７１％降低到４９％。（２）在制备得到的活性碳纳米纤维的基础上使用水热法，尿素、氨水和氯化较作为氮。。，源，对其进行氮疹杂考察不同氮源进行氮渗杂对其电化学性能的影响Ｗ氨水为氮源，在电流密度为ｌＡ／，比，且氮渗杂效果较好，氮含量为５．６６％ｇ时电容为２４１Ｆ／ｇ电容保持率为６６％。＝（３）Ｗ醋酸纤维素ＣＡ与聚丙締脂ＰＡＮ（ＣＡ／ＰＡＮ６０：４０），采用静（）（巧前驱体聚合物电喷

7、雾法制备得到ＣＡ／ＰＡＮ基活性碳微纳球（ＡＣＳ），并对其物理性质和电化学性能进行了２研究。ＡＣＳ的比表面积为１１６２ｍ／ｇ，在电流密度为１Ａ／ｇ时，比电容为１９５Ｆ／ｇ；在制备！扬州大学硕±学位论文＿；得到的活性碳微纳球的基础上使用水热法，对其进行氮惨，尿素、氨水和氯化锭作为氮源杂处理。考察不同氮源对氮渗杂效果的影响及对其电化学性能的影响。Ｗ氨水为氮源，氮接杂效果较好，氮含量为４．２１％，在电流密度为ｌＡ／ｇ时，比电容为２２６Ｆ／ｇ，电容保持率为６９％。关键词：静电纺丝／喷雾；醋

8、酸纤维素；聚丙婦睛；氮渗杂；超级电容器；电化学性能贾成浩＝氛渗杂活性碳纳米纤维／碳微球的制备及莫电化学性能研究＾ＡＢＳＴＲＡＣＴＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｕｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓａｒｅａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｅｎｅｒ巧ｏｒａｇｅｄｅｖｉｃｅ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｐｇｙａｄ－ｔｒｉｔｉｏ