【摘 要】
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在炭基电极材料中引入氧化还原赝电容是提升其比电容的有效手段,有望解决炭基超级电容器低能量密度的瓶颈.本文通过原位电化学氧化,在B、N掺杂二维纳米炭片电极上引入电化学活性含氧官能团,以显著提升炭基电极的赝电容,并研究了B、N掺杂炭在不同氧化工艺下的表面组成和电容性能变化.结果表明,B、N掺杂可以提升氧化电极的电子传输和电荷转移,有效促进电化学氧化效果,提高电极的赝电容.此外,相比于恒压氧化工艺,循环伏安氧化方法可以有效提升炭电极的氧化深度和总氧含量,并且也有利于选择性地生成以电化学活性的醌基为主的含氧官能团
【机 构】
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大连理工大学 化工学院,辽宁 大连 116024
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在炭基电极材料中引入氧化还原赝电容是提升其比电容的有效手段,有望解决炭基超级电容器低能量密度的瓶颈.本文通过原位电化学氧化,在B、N掺杂二维纳米炭片电极上引入电化学活性含氧官能团,以显著提升炭基电极的赝电容,并研究了B、N掺杂炭在不同氧化工艺下的表面组成和电容性能变化.结果表明,B、N掺杂可以提升氧化电极的电子传输和电荷转移,有效促进电化学氧化效果,提高电极的赝电容.此外,相比于恒压氧化工艺,循环伏安氧化方法可以有效提升炭电极的氧化深度和总氧含量,并且也有利于选择性地生成以电化学活性的醌基为主的含氧官能团.制备的氧化电极在1 A·g?1电流密度下显示出601.5 F·g?1的高比电容,并在20 A·g?1下仍保持74.8％,显示出良好的倍率性能.此外,氧化电极还表现出优异的循环稳定性,在5 A·g?1下8000次循环后保持了初始电容的92.6％.
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