摘要
氮掺杂炭材料已被广泛用于增强超级电容器的高频响应能力。然而,不同氮构型在高频下的电荷存储和离子响应机制仍不清楚。在本研究中,我们以具有开放表面结构的碳化三聚氰胺泡沫为简化模型材料,全面分析了N掺杂构型对超级电容器高频响应行为的影响。结合实验和第一性原理计算,我们发现具有较高吸附能的吡咯氮可以增强高频下炭电极的电荷存储能力。而具有较低吸附能的石墨氮则有助于离子在高频下的快速响应。此外,我们提出吸附能可作为高频下电极/电解界面设计的描述符,这为优化氮掺杂炭材料的高频性能提供了更普遍的方法。这些结果为开发用于高频超级电容器的氮掺杂炭材料提供了指导。
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