中石大:柠檬酸钾制备多孔碳纳米片,用于高级超级电容器等

  • 通过在密封管中直接热解柠檬酸钾制备富含内在缺陷的多孔碳纳米片。
  • 在密封管中产生的内部压力调节固有缺陷的形成。
  • 多孔碳纳米片为超级电容器和微波吸收提供了高性能。
  • 这项工作为构建具有高密度固有缺陷的先进碳材料开辟了新的前景。
  • 成果简介

    密封管内的内压会导致内在缺陷的形成,缺陷的密度可以通过密封管的体积来调节。获得的 S-PCN 给出了具有均匀分布的固有缺陷的合理组织的孔隙结构。受益于重新分布的表面电荷、增强的润湿性和电化学表面积,-1在 50 kW kg -1 的超高功率密度下。此外,高密度的固有缺陷也会带来很强的极化损耗,平衡阻抗匹配。因此,即使使用 5 wt% 的超低填料负载,作为电磁波吸收剂的最佳 S-PCN 也表现出高达 -58.2 dB 的最大反射损耗,这意味着几乎所有入射微波都可以被有效消耗。

    图文导读

    图1。(a) S-PCN 合成及其双重应用的示意图。

    图2。(a) K 2 CO 3 @O-HCC、(b, c) O-HCC、(d) K 2 CO 3 @S-PCN-3 和 (e, f) S-PCN-3 的SEM 图像;(g) TEM 图像,(h) HRTEM 图像,和 (i) O-HCC 的 SAED 图案;(j) TEM 图像、(k) HRTEM 图像和 (l) S-PCN-3 的 SAED 图案。

    图3。(a) 拉曼光谱,(b) C 1s 光谱,(c) EPR 光谱,(d) 动态水接触角测量,(e) 氮吸附-解吸等温线,以及 (f) O-HCC 和S-PCNs,插图(f)中孔分区的扩大。

    图4。样品在三电极系统中的电化学性能。

    图5。SC的电化学性能。

    图6。(a) O-HCC、(b) S-PCN-1、(c) S-PCN-2 和 (d) S-PCN-3 的反射损耗曲线。(e) 介电损耗角正切和 (f) O-HCC 和 S-PCN的 Z in -1的模量。(g) S-PCN-3 MA 性能与最近 道的吸收剂的比较

    小结

    总之,通过在密封管中直接热解柠檬酸钾,成功制备了富含本征缺陷的多孔碳纳米片。这项工作可能为生产富含内在缺陷的多孔碳材料提供新的见解。

    文献:
    https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.06.072

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