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	新型高效储能电极材料研究
	黄富强 ; 林天全 ; 毕辉
	2016
关键词	电极材料 少层碳材料 超级电容器
英文摘要	电极材料是决定储能器件性能的关键。目前超级电容器电极以碳材料为主,因受制于比表面积、孔径分布、润湿性及导电特性等诸多因素,其往往低于比容量低于300 F g~(-1)。~(1,2)因此,亟需开发高能量密度、高功率密度、长寿命的高效储能新型电极材料。本论文设计合成了一种有序介孔少层碳的新型材料(如图1a所示),其碳的sp~2杂化程度达到98%,厚度少于5个原子层,比表面积达1580 m~2/g。该材料经原位氮掺杂引入氧化还原反应,在不降低材料导电性的情况下,增加材料的电化学储能活性位点,在酸性电解液中比容量达到855 F/g。~3深入研了电极材料中结构-性能关系后发现,氮原子在石墨烯中的结构(图1b)不仅决定了电极材料的电容量,还影响了电极材料的氧化还原电位。比如,如图1c所示,吡啶型和吡咯型氮原子的电化学活性高于石墨型的氮原子。对电化学过程做深入的研究后发现,氮掺杂的介孔石墨烯与酸性电解液之间是单个电子的转移过程,如图1d所示。将该电极材料组装成对称型电容器后,采用环保的水基电解液,能量密度为41瓦时/公斤,可以和铅酸、镍氢等电池相比;其功率密度高达26千瓦/公斤,远高于二次电池;循环50000次后容量保持; 中国化学会; 2
语种	英语
出处	中国化学会第30届学术年会-第三十分会：化学电源
内容类型	其他
源URL	[http://ir.pku.edu.cn/handle/20.500.11897/482900]
专题	化学与分子工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	黄富强,林天全,毕辉. 新型高效储能电极材料研究. 2016-01-01.

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