中心项目发表论文(三十二)
发布时间: 2025/03/03 发布者: 原创 浏览量:
一种电化学电容器用多孔氮掺杂石墨烯的合成方法
中心2023年度研发类项目“石化副产品制备石墨烯及其对水泥混凝土性能的提升与示范应用”负责人中山大学的应杰副教授近日在《International Journal of Molecular Sciences》(SCI收录)上发表了一篇题为“一种电化学电容器用多孔氮掺杂石墨烯的合成方法”的论文。

多孔氮掺杂石墨烯(PNG)材料因具备高导电性、高表面积以及高化学稳定性,在电化学电容器领域展现出卓越的性能。然而,已报道的PNG制备方法普遍存在诸多如工艺流程复杂、产量有限且存在安全隐患等弊端,在很大程度上阻碍了PNG材料的实际应用。针对这些问题,在本次研究工作中,我们创新性地开发出一种简便的两步煅烧法,以石油沥青作为碳源,尿素作为氮源,实现了PNG的直接制备。经深入研究发现,所制备的PNG具有独特的结构与性能优势。其内部的多孔结构能够大幅增加材料比表面积,为电荷存储与传输提供了丰富的活性位点;而氮原子的成功引入能够有效提高缺陷程度并改善PNG的润湿性,使得离子能够更快速、高效地在材料内部迁移与吸附。基于上述结构优势,PNG在超级电容器应用中展示出了优异的活性与稳定性,在1 A g−1的电流密度下展现出了157 F g−1的高比电容,并且10,000次循环后仍能保持98.68%的初始电容。
Int. J. Mol. Sci. 2024, 25(22), 12297