金属有机骨架衍生氮掺杂碳材料的制备及其电化学性能研究
李红霞, 吴杰, 张庆堂, 王坤杰*
兰州理工大学 石油化工学院,甘肃 兰州 730050
Preparation and Electrochemical Performance Studies of Nitrogen-doped Carbon Materials Derived from Metal-organic Framework
LI Hong-xia, WU Jie, ZHANG Qing-tang, WANG Kun-jie*
School of Petrochemical Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China
摘要 金属有机框架材料(MOFs)因其高比表面积、高孔容以及结构可调控等特性,可用作自牺牲模板或者前驱体合成纳米多孔炭材料。本文选择以沸石咪唑酯基骨架材料8(ZIF-8)为前驱体,并结合KOH活化法,系统研究了活化剂用量对材料孔结构、比表面积以及电化学性能的影响。所得氮掺杂纳米多孔炭(ZDPC)材料具有超高的比表面积和丰富的介孔结构。以其为电极材料,在2 M KOH中构建了对称超级电容器,在50 W kg-1 功率输出时,可以提供6.4 W h kg-1 的最大能量密度。当最大功率输出为10 k W kg-1 ,器件依然具有5.3 W h kg-1 的能量密度,以及良好的倍率性能。在2 A g-1 电流密度下循环1万次,未出现容量衰减。
关键词 :
金属有机骨架 ,
纳米多孔炭 ,
超级电容器 ,
电化学储能 ,
制备 ,
介孔结构 ,
能量密度
收稿日期: 2021-05-06
基金资助: 国家自然科学基金资助项目(22065021, 21867015)
通讯作者:
王坤杰,博士, E-mail: wangkj80@163.com
作者简介 : 李红霞(1979-),女,汉族,甘肃庄浪人,博士,主要从事电化学储能材料研究。 E-mail: lhxwkj790425@163.com
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