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聚苯胺基气凝胶衍生纳米炭的电化学性能研究
DOI:
作者:
作者单位:

湖南大学

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基金项目:

国家自然科学基金资助项目(51803053),湖南省自然科学基金资助项目 (2019JJ50049)


Electrochemical Performance of Nanocarbon Derived from Polyaniline based Aerogels
Author:
Affiliation:

Hunan University

Fund Project:

National Natural Science Foundation of China(51803053), Hunan Provincial Natural Science Foundation of China(2019JJ50049)

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    摘要:

    采用高氮含量的树枝状聚苯胺,长纤维聚苯胺,树枝状聚苯胺/石墨烯以及长纤维聚苯胺/氮掺杂石墨烯四种气凝胶作为前驱体,经直接炭化后获得了氮掺杂连续的纳米炭,分别命名为PDC,PFC,PGC和PNGC。系统的研究了聚苯胺基气凝胶衍生纳米炭的微观形貌结构、元素组成以及电化学性能。结果表明,PDC,PFC,PGC和PNGC具有连续的多级孔结构,其比表面积分别为273.9,487.7,241.4和295.9 m2 g-1,氮含量分别高达7.82,9.62,7.91和10.17 at.%,在0.5 A g-1的电流密度下分别具有高达268, 311, 280和362 F g-1的比电容,且倍率性能和循环稳定性能优异。

    Abstract:

    High nitrogen content dendritic polyaniline, long fibrous polyaniline, dendritic polyaniline/graphene and long fibrous polyaniline/nitrogen-doped graphene aerogels are employed as precursors to produce nitrogen-doped continuous nanocarbons through direct carbonization. The corresponding nanocarbons are denoted as PDC, PFC, PGC and PNGC, respectively. The microstructure, composition, and electrochemical properties of polyaniline-based aerogels derived nanocarbons have been systematically investigated. The results show that PDC, PFC, PGC and PNGC have continuous hierarchical porous structure, high specific surface area of 273.9, 487.7, 241.4 and 295.9 m2 g-1, respectively, high nitrogen content of 7.82, 9.62, 7.91 and 10.17 at.%, respectively and high specific gravimetric capacitance of 268, 311, 280 and 362 F g-1 at the current density of 0.5 A g-1, respectively, as well as excellent rate capability and cycle stability.

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  • 收稿日期: 2020-07-02
  • 最后修改日期: 2020-08-31
  • 录用日期: 2020-09-08
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