PAN基富氮纳米多孔炭材料的制备及其超电容行为研究

摘要

用硅凝胶模板法制备出一种聚丙烯腈基纳米多孔炭材料，通过对炭化温度的调控，使其骨架上可以产生赝电容的含氮官能团得以保留。并采用N2吸附-脱附、透射电镜、元素分析、恒电流充放电以及循环伏安等方法研究其纳米结构与超电容性能的关系。实验结果表明，800℃炭化的样品，含氮官能团所提供的赝电容大幅度提高了材料的比电容，可达198 F g-1，其较高的中孔比率(92.5％)，相互连通的孔结构以及骨架上的含氮官能团对材料在电解液中浸润性的改善，极大地提高了该材料的传质效率，弥补了由于导电性较差所造成的功率损失，在电流密度增大到10倍后保持率仍然维持在90％以上。