高电容氮硫共掺杂多孔炭纳米片的制备

作者：屈少杰; 张雅如; 蒋文健; 余梦婷; 孙磊; 陈崇^*

来源：山东化工, 2022, 51(13): 15-22.

DOI：10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2022.13.015

• 炭纳米片
• 氮硫共掺杂
• 超级电容器

提供一种新型的超级电容器用高电容氮硫共掺杂多孔炭纳米片的制备方法，该方法操作简单、时间周期短、重复性好。以葡萄糖酸钙为碳源、氢氧化钾为活化剂、硫脲为氮硫源，通过直接碳化法制备出氮硫共掺杂多孔炭纳米片，并用于超级电容器的电极材料。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪、拉曼以及氮气吸脱附测试分析，氮硫共掺杂多孔炭纳米片具有高比表面积(491 m2·g-1)、高氮掺杂量(8.1%)、高硫掺杂量(3.7%)以及分级孔道结构，并在6 mol·L-1的KOH水溶液中表现出良好的电化学性能。当电流密度为0.2 A·g-1时，其质量比电容高至221 F·g-1，在20 A·g-1时，其质量比电容可以达到144 F·g-1，质量比电容保持率高达65%，而且经过5 000次充放电循环的电容保持率高达100%。该方法制备出的氮硫共掺杂多孔炭纳米片不仅表现出较大实际应用潜力，而且为寻找电化学性能优异的氮硫共掺杂电极材料奠定基础。

• 单位
  化学化工学院; 宿州学院