多级孔碳纳米棒的制备及其电化学性能

作者：高腾珈; 杨扬; 许建雄; 李娜^*

来源：中南大学学报(自然科学版), 2022, 53(12): 4666-4677.

• 动态模板法
• 超级电容器
• 多级孔结构
• 碳纳米棒

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/阴离子聚电解质聚丙烯酸(PAA)/非离子表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)形成的复合物为模板，正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，蔗糖为碳前驱体，通过“动态模板”方法制备具有多级孔道结构的碳纳米棒材料(hierarchically porous carbon nanorods,HPCNs)。在此基础上，利用氢氧化钾(KOH)对HPCNs进行活化，最终得到活化的多级孔碳纳米棒(activated hierarchically porous carbon nanorods,AHPCNs)。将得到的碳材料作为超级电容器电极材料，并对其电化学性能进行考察。研究结果表明：经活化的碳纳米棒电化学性能有显著提高。在1 A/g的电流密度下，AHPCNs电极的比电容为356 F/g，而未活化的HPCNs电极的比电容仅为165.7 F/g。将AHPCNs电极组装成AHPCNs//AHPCNs对称型超级电容器，该超级电容器在250 W/kg的功率密度下，能量密度达到20.76 W·h/kg，在2 A/g的电流密度下经过10 000次循环后其电容保持率为87.54%，充分显示良好的储能性质和循环稳定性。

• 单位
  湖南工业大学