高性能超级电容器用N/S共掺杂多孔炭纳米片电极材料（英文）

作者：魏雨晨; 周健; 杨磊; 顾敬; 陈志鹏; 何孝军^*

来源：新型炭材料(中英文), 2022, 37(04): 707-715.

• 煤焦油沥青
• N/S共掺杂相互连接的多孔炭纳米片
• 分级孔
• 超级电容器

如何采用无酸工艺合成高性能超级电容器(SCs)用多孔炭纳米片电极材料是一个大的挑战。本文报道了一种简便且无酸的由煤焦油沥青(CTP)构建N/S共掺杂相互连接的多孔炭纳米片(NS-IPCNs)的新方法。制备的NS-IPCN800具有相互连接的三维结构，这些三维结构由含有大量分级孔的二维炭纳米片组成。其中，丰富的微孔增加了离子吸附所需的活性位点，而短的中孔为离子传输提供了通道。此外，相互连接的三维结构为电子的快速传递提供了通道；掺杂的杂原子为NS-IPCNs电极提供了额外的赝电容。受益于这些优点，NS-IPCN800电极在6 mol L-1 KOH电解液中，在0.05 A g-1电流密度下的比电容达302 F g-1。另外，NS-IPCN800电容器在功率密度为25.98 W kg-1下其能量密度达9.71 Wh kg-1。更重要的是，NS-IPCN800电容器在10 000次循环充放电后电容保持率为94.2%，表现出优异的循环稳定性。这项工作为由CTP构建高性能储能装置用NS-IPCNs开辟了一种危害较小的策略。

• 单位
  化学化工学院; 安徽工业大学