硼、氮共掺杂多孔碳的制备及其超电容性能

摘要

分别以含氮菲咯啉、四硼酸钾和醋酸锌为碳源、活化剂和模板,制备了B、N共掺杂多孔碳(BN-PC),并探究模板质量对BN-PC结构和储电性能的影响。当醋酸锌质量为5 g时,所得BN-PC_(5)中B、N杂原子含量分别为20.21%、18.29%。电化学测试结果表明,以6 mol·L^(-1)KOH为电解液,BN-PC_(5)电极展现出高的比电容(在0.05 A·g^(-1)电流密度下为255 F·g^(-1))、优异的倍率性能(在20 A·g^(-1)电流密度下为188 F·g^(-1))和卓越的循环稳定性(在5 A·g^(-1)的电流密度下循环10000次比电容保持率为97%)。以3mol·L^(-1)ZnSO_(4)为电解液,在平均功率密度为56 W·kg^(-1)时,BN-PC_(5)电容器的能量密度可达27 Wh·kg^(-1)。