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摘要
多孔碳材料优良的导电性、液体渗透性和高的热稳定性使其在能源存储与转化领域受到广泛关注。通过在多孔碳材料内部引入含氮元素可进一步提高其电化学性能。本文以金属有机框架ZIF-67为前驱体，通过一步高温热分解法成功制备富含氮元素的钴包覆多孔碳材料(Co@NC)。研究了碳化温度(600℃、700℃、800℃)对Co@NC复合多孔碳材料的形貌、结构和电化学性能的影响。最优的多孔碳材料Co@NC-700在1 A·g-1电流密度下比电容可以达到114.2 F·g-1,当电流密度达到10 A·g-1时电容保留64.8%,表明较好的倍率性能。将Co@NC-700产物组装对称电容器，在功率密度为250.1 W·kg-1时最大能量密度达到4.1 Wh·kg-1。进行5000圈循环充放电，比电容仍保留82.3%。上述结果表明该方法制备的Co@NC多孔碳材料作为超级电容器负极具有很大的应用潜力。
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单位中北大学; 机电工程学院
