| 柚子皮衍生的分级多孔碳作为高性能超级电容器的电极材料 |
| Pomelo Peel Derived Hierarchical Porous Carbon as Electrode Materials for High-Performance Supercapacitor |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 武中钰 | 南京大学化学化工学院, 介观化学教育部重点实验室, 南京大学配位化学国家重点实验室, 南京 210023 | | | 范蕾 | 南京大学化学化工学院, 介观化学教育部重点实验室, 南京大学配位化学国家重点实验室, 南京 210023 | | | 陶友荣 | 南京大学化学化工学院, 介观化学教育部重点实验室, 南京大学配位化学国家重点实验室, 南京 210023 | | | 王伟 | 南京大学化学化工学院, 介观化学教育部重点实验室, 南京大学配位化学国家重点实验室, 南京 210023 | | | 吴兴才 | 南京大学化学化工学院, 介观化学教育部重点实验室, 南京大学配位化学国家重点实验室, 南京 210023 | wuxingca@nju.edu.cn | | 赵健伟 | 嘉兴学院材料与纺织工程学院, 嘉兴 314001 | 13372034523@163.com |
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| 摘要: 使用CTAB作为软模板，水热处理柚子皮，再以碳化和KOH活化过程得到了分级多孔碳（HPC），这种分级多孔碳材料的比表面积高达1 813 m2·g-1，相比于没有水热步骤制备的多孔碳（PC），拥有更加丰富的介孔结构和更大的比表面积。XPS分析结果表明HPC的氧掺杂量更高，会比PC贡献更大的赝电容。三电极测试体系中，HPC的比电容达到285 F·g-1（0.5 A·g-1，1 mol· L-1 KOH）。同时，组装的两电极对称超级电容器拥有很好的倍率性能，循环12 000次充放电后，比电容依旧保留99%。HPC拥有这样优异的性能归结于较大的比表面积，高氧掺杂量和合理的孔径分布的协同作用。 |
| 关键词: 超级电容器 生物炭 多孔碳 软模板法 能源存储 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.21673108）资助项目。 |
| Abstract: We propose a novel method using cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) as soft template followed by successive graphitization and activation of pomelo peel to get a new biomass-derived hierarchical porous carbon (HPC). The as-obtained HPC possesses a high specific area of 1 813 m2·g-1 with abundant mesopores structure, which is larger than that of 1 184 m2·g-1 for the contrast of the porous carbon (PC) prepared without CTAB. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis presents the oxygen doped amount for HPC is larger than that for PC, which could arise a high pseudocapacitance. In addition, the HPC also shows better electrochemical performance than PC, when utilized as an electrode material in supercapacitor. At a current density of 0.5 A·g-1, the specific capacitance of HPC is up to 285 F·g-1 in 1 mol·L-1 KOH solution. Further investigation based on two-electrode cell suggests good performance with high rate capability and relative stability. Such excellent performance should be attributed to the synergistic effect of large specific surface area, high O-doping content and reasonable pore-size distribution. |
| Keywords: supercapacitor biomass porous carbon soft template energy storage |
| 投稿时间：2018-03-12 修订日期：2018-04-16 |
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| 武中钰,范蕾,陶友荣,王伟,吴兴才,赵健伟.柚子皮衍生的分级多孔碳作为高性能超级电容器的电极材料[J].无机化学学报,2018,34(7):1249-1260. |
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