編號：NMJS08493
篇名：熱解Ni/Co-ZIF-8制備碳納米管橋連多孔碳及其在超級電容器中的應(yīng)用
作者：劉學(xué)安 湯麗怡 覃健 唐大江 童張法 曲慧穎
關(guān)鍵詞： 金屬-有機骨架 超級電容器 多孔碳 碳納米管 核-殼結(jié)構(gòu)
機構(gòu)： 廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
摘要： 金屬-有機骨架(MOFs)衍生碳材料具有豐富的孔道結(jié)構(gòu)和超高的比表面積,在超級電容器等儲能領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。以環(huán)保型ZnO納米球為模板,通過水熱法制備核殼結(jié)構(gòu)ZnO@Ni/Co-ZIF-8前體。將其在四種溫度(700、800、900、950℃)下熱解,獲得不同形貌的Ni、Co及N摻雜的MOFs衍生碳材料Ni/Co-CN,并探究了煅燒溫度對其儲能性能的影響。結(jié)果表明,隨著煅燒溫度升高,Ni/Co-CN逐漸由多孔碳變?yōu)樘技{米管橋連多孔碳結(jié)構(gòu)。當(dāng)熱解溫度為900℃時,Ni/Co-CN-900的比電容最大。在1 mol/L的KOH電解液中對其進行循環(huán)伏安測試,曲線對稱性良好,表明其具有優(yōu)異的電化學(xué)可逆性。通過計算該過程電荷存儲的電容貢獻和擴散貢獻占比可知,Ni/Co-CN的儲能主要來自多孔碳的雙電層吸附,少量來自N摻雜導(dǎo)致的法拉第反應(yīng)。在0.5 A/g的電流密度下,Ni/Co-CN-900的比電容高達273.5 F/g。在10.0 A/g的電流密度下進行5000次恒流充放電后,其比電容保持率高達93.8%,展現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。
