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近年来,超级电容器因为具有功率密度高,充放电速率快,循环使用寿命长和绿色环保等优点,有望成为新一代能量存储装置而受到广泛关注与研究。电极材料是影响超级电容器性能的主要因素。碳材料由于具有高比表面积,优异的化学稳定性,良好的导电性以及价格低廉等特点,是最具有应用前景的超级电容器电极材料之一。本论文以间苯二酚-甲醛树脂为碳源,以硫脲为氮源和硫源,通过改进St?ber法合成单分散的间苯二酚-硫脲-甲醛(RTF)树脂微球,详细考察了制备过程中具体的实验参数对树脂微球形态和粒径的影响;然后以RTF树脂微球作为前驱体,通过一步KOH化学活化法制备氮/硫共掺杂多级孔碳微球,并考察其在超级电容器中的电化学性能。具体研究内容如下:间苯二酚-硫脲-甲醛(RTF)树脂微球在制备过程中考察的实验参数主要包括:氨水的浓度、反应物的浓度、硫脲/间苯二酚(T/R)摩尔比、乙醇/水的体积比和醇的烷基链长度。通过改变实验参数,可以将RTF树脂微球的粒径在280~2650 nm范围内进行调节,其粒径主要分布在400~650 nm之间。随后将RTF树脂微球分别在600℃、700℃和800℃下进行碳化,得到单分散的氮/硫共掺杂碳微球(NSCSs)。由于在800℃下碳化所得的NSCSs-800具有更高的石墨化程度,因此表现出优异的电化学性能,在0.5 A/g电流密度下比电容可达157.5 F/g。随后,以RTF树脂微球为前驱体,通过一步KOH化学活化法制备氮/硫共掺杂多级孔碳微球,同时考察了不同活化方式和不同前驱体对产物形貌和电化学性能的影响。研究发现,当前驱体均为RTF树脂微球时,不同的活化方式可制备孔结构不同的氮/硫共掺杂碳微球。经一步KOH化学活化法可制备同时含有微孔、介孔和大孔的氮/硫共掺杂多级孔碳微球(NSHPCSs);经两步KOH化学活化法(即先碳化后活化)得到的样品(NSPCSs)只含有微孔。当均采用一步KOH化学活化法,以RTF树脂微球为前驱体的样品比以间苯二酚-甲醛(RF)树脂微球为前驱体的样品含有更丰富的孔结构。由于氮、硫杂原子以及丰富的多级孔结构,氮/硫共掺杂多级孔碳微球(NSHPCSs)具有更优异的电化学性能。在电流密度为0.5 A/g时,其比电容高达295 F/g,即使在较高的电流密度20 A/g下比电容也可保持232 F/g,因此具有很好的倍率性能。同时,在10 A/g电流密度下循环5000次后比电容仅损失4.8%。此外,以NSHPCSs为电极材料组装的对称超级电容器在100 W/kg的功率密度下具有7.36 Wh/kg的高能量密度,并能成功点亮LED小灯泡。