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PCNB具有可分散的三维粉末结构(高堆积密度)、股份共享高比表面积(1342.9m2·g-1)、中等的磷掺杂含量(1.8At%),以及碳、磷、氧元素的均匀分布(见图6A-D)。第三,布局一些异原子(如N和S)上的孤对电子作为载体促进电子迁移,布局可以改变石墨烯上π体系的空间结构,从而改变石墨烯的化学反应性和石墨烯纳米片之间的范德华力。
与单掺杂或双掺杂材料相比,储能成立三掺杂可以有效地改善石墨烯作为超级电容器电极材料的电子结构和电容性能。图2异原子掺杂石墨烯的典型制备方法:(A)水热法[Carbon, 69,2014,66-78],电站(B)电化学法[JACS, 140 (26),2018,8198-8205],电站(C)高温反应法[Chem.Eng.J., 368,2019,285-298],以及(D)CVD法[Adv.Functi.Mater., 29 (48),2019,1904457]。项目新一种是通过使用气体或小分子作为碳和异原子前体直接合成的石墨烯的原位异原子掺杂。
拟出图4模板辅助CVD法制备三维石墨烯粉末:合成过程示意图(A)和结构表征(B-H)[ChemicalEngineeringJournal, 313,2017,1242-1250]。论文DOI:合资 https://doi.org/10.1016/j.est.2021.103437 【论文亮点】1、合资介绍分析了三维石墨烯泡沫材料和三维石墨烯粉末材料的结构优势和合成策略,如化学发泡法、水热或溶剂热法、模板辅助组装法、模板辅助CVD法和化学活化法等。
由于双电层电容(EDLC),吉电pH=2的NSPrGO样品显示出近似矩形的CV曲线,以及由于假电容而产生的显著氧化还原峰(图7E)。
最近已经证明,股份共享硼掺杂可以显著增强表面的亲水性/润湿性,从而通过碳电极中有效的离子渗透和相互作用来提高双电层电容和赝电容。在吡咯烷酮ZI(1)中加入10mol%的锂双(氟磺酰基)酰亚胺(LiFSI)后,布局DSC熔融峰展宽并向低温移动,固-固相变温度与纯ZI(1)相同,但熵变较低。
过电位保持在较低的水平,储能成立稳定在~80mV,在65个循环后仅仅降至~70mV。因此,电站在不牺牲导电性的情况下,实现了tLi+的目标增加和机械性能的改善。
项目新这种稳定性在0.2mAcm-2 (0.2mAhcm-2)的长期循环中也得到了保持。复合材料的7LiNMR谱中存在一个单峰,拟出比纯纳米粒子和纯LiFSI的谱峰窄10倍以上。
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