| 碳化硅衍生碳的制备及其超级电容性能 |
| Preparation and Supercapacitive Performances of SiC-CDCs |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 于艳艳 | 武汉科技大学化学与化工学院, 湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室, 武汉 430081 | | | 关云锋 | 武汉科技大学化学与化工学院, 湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室, 武汉 430081 | | | 丛野 | 武汉科技大学化学与化工学院, 湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室, 武汉 430081 | congye626@126.com | | 袁修兰 | 武汉科技大学化学与化工学院, 湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室, 武汉 430081 | | | 李轩科 | 武汉科技大学化学与化工学院, 湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室, 武汉 430081
湖南大学材料科学与工程学院, 长沙 410082 | xkli8524@sina.com | | 张江 | 武汉科技大学化学与化工学院, 湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室, 武汉 430081 | |
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| 摘要: 以聚碳硅烷（PCS）为原料，通过不同温度高温热解制备碳化硅（SiC）前驱体，将得到的碳化硅前驱体在1 000℃条件下采用氯气刻蚀，成功制备了碳化硅衍生碳（SiC-CDCs）。采用X-射线衍射光谱（XRD）、拉曼光谱（Raman）、透射电子显微镜（TEM）和N2吸附-脱附法等表征方法，研究了热解温度对SiC前驱体及SiC-CDCs的物相、形貌、孔结构和分布的影响；并将制备的材料作为超级电容器的电极材料，测试了其电化学性能。结果表明：采用氯气刻蚀聚碳硅烷热解生成的SiC，可以得到具有较高比表面积和亚纳米孔（<1 nm）的SiC-CDCs；SiC-CDCs用作超级电容器的电极材料，具有较高的比电容且在不同的电流密度下均表现出良好的电容性能。 |
| 关键词: 聚碳硅烷 热解 氯气刻蚀 碳化硅衍生碳 孔结构 超级电容器 |
| 基金项目: 国家自然科学基金重点项目（No.51472186，51402221）资助。 |
| Abstract: Silicon carbide precursors were synthesized by pyrolysis of polycarbosilane (PCS) at higher temperature. Subsequently, silicon carbide-derived carbons (SiC-CDCs) were obtained via chlorination of the SiC precursors at 1 000℃. The microstructure and morphology of the SiC-CDCs were characterized by X-ray diffraction pattern (XRD), Raman spectra, Transmission electron microscope (TEM) and N2 adsorption-desorption method. The effects of pyrolysis temperature on the crystal phase, morphology, pore size and distribution of the SiC-CDCs were investigated and the electrochemical performances as the electrode of supercapacitors were evaluated. The results show that SiC-CDCs with larger specific surface areas and sub-nanometer pores can be successfully prepared by chlorination of SiC precursors. Meanwhile, the SiC-CDCs exhibit better specific capacitances and supercapacitive performances at different current densities. |
| Keywords: polycarbosilane pyrolysis chlorine etching silicon carbide-derived carbons pore structure supercapacitor |
| 投稿时间：2016-12-18 修订日期：2017-03-13 |
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| 于艳艳,关云锋,丛野,袁修兰,李轩科,张江.碳化硅衍生碳的制备及其超级电容性能[J].无机化学学报,2017,33(5):853-859. |
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