碳材料因其具有優(yōu)良的表面化學性質和導熱導電性,密度低且具有可設計的比表面積和孔性質,耐腐蝕,熱膨脹系數小,在儲氣儲能和催化等領域表現出巨大潛力和優(yōu)勢。碳材料的性能主要取決于所選用前驅體、內部結構及其表面活性。其中表面性質被認為是影響碳材料性能的重要因素,對碳材料進行活化與表面功能化可以顯著改變其表面性質,進而影響材料的最終性能與用途。設計合成新型低成本高性能的碳材料以及對結構表面改性或者負載其他材料使其適用于與不同應用場合成為近年來的研究熱點,尤其在碳結構中引入氮等雜原子使其獲得更多的活性位點,從而提高碳材料的電化學性能。本文的主要內容有:（1）使用頭發(fā)纖維作為碳源,使用簡單的預碳化/活化方法制備固有雜原子摻雜的高性能多孔碳材料,研究其水系超級電容器電極特性,并將其組裝成有機系扣式超級電容器。在制備材料過程中,碳化溫度對于碳材料的理化性質起到至關重要的作用。相對于HMC-700和HMC-900,HMC-800材料具有更高的比表面積(1306m² g^-1)和孔體積(0.90 cm³ g^-1)。且HMC... 

【文章來源】：蘇州大學江蘇省

【文章頁數】：117 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

超級電容器工作過程的基本原理圖

圖 1-2 碳骨架中摻雜氮的五種鍵合類型25-26示，通常碳骨架中氮原子以五種鍵合形式存在，分基、(4)吡啶氮以及(5)四價氮。其所處的位置決定為化學氮與結構氮兩類�；瘜W氮是指在碳骨架中

圖 1-3 模板法制備離子液體基氮摻雜多孔碳材料示意圖44Huang 及其合作者45在 Science 上報道了一種結合模板法和化學氣相沉積方法備的氮摻雜有序介孔石墨烯碳材料（圖 1-4）。碳 sp2雜化程度高達 98%，少于 5原子層，具有優(yōu)異的三維微觀導電性能。通過設計氮原子在類石墨烯結構中的不


本文編號：3103618