【摘 要】
：
制备特殊形貌、多孔结构、环境友好的高性能和多功能碳材料并将其应用于可持续能源转化/储存(如超级电容器和燃料电池)仍然是一个挑战。在此研究中,我们报道了一个大规模制备氮掺杂多孔碳材料的方法,即通过碳化核-壳结构的质子化石墨相氮化碳@聚吡咯(P-g-C3N4@PPy)复合材料。聚吡咯在体系中提供了碳和杂原子源,P-g-C3N4不仅作为一个牺牲模板,而且提供了氮源。在,6 M 的KOH 电解质中, P-
【出 处】
：
中国化学会2017全国高分子学术论文报告会
论文部分内容阅读
制备特殊形貌、多孔结构、环境友好的高性能和多功能碳材料并将其应用于可持续能源转化/储存(如超级电容器和燃料电池)仍然是一个挑战。在此研究中,我们报道了一个大规模制备氮掺杂多孔碳材料的方法,即通过碳化核-壳结构的质子化石墨相氮化碳@聚吡咯(P-g-C3N4@PPy)复合材料。聚吡咯在体系中提供了碳和杂原子源,P-g-C3N4不仅作为一个牺牲模板,而且提供了氮源。在,6 M 的KOH 电解质中, P-g-C3N4@PPy 衍生的多孔碳材料(PCN@PPy-C-900)在1A g-1 的电流密度下展现出高的比电容(382 F g-1)及超高的充放电倍率性能(320 F g-1 在 20 Ag-1)。大电流充放电测试表明PCN@PPy-C-900 在1000 次循环后具有很高的稳定性。另外,PCN@PPy-C-900 表现出非常好的氧气还原性能。
其他文献
质子交换膜燃料电池因其能量转换率高、无污染等优点而成为备受关注的新型能源之一.PBI 及其衍生物(PBIs)由于其优越的耐热性及较好的化学稳定性被广泛应用于中高温质子交换膜，使用时常掺杂磷酸提高其质子传导性能，但磷酸掺杂会使聚合物的机械性能降低，故常用无机纳米填料对其进行改性.
可充电锂离子电池(LIBs)性能的好坏取决于比容量的大小以及充放电的稳定性，因此电极材料的优劣对锂离子电池的性能至关重要。二硫化钼具有类似石墨烯的片层状结构，具有较高的比容量(680 mAh·g-1)，但是在充放电过程中其片层结构容易堆积、体积膨胀严重，导致比容量衰减快，稳定性不佳。
可弯曲甚至可折叠等耐形变储电系统可促进便携式电子产品的飞跃式发展而引起人们的重视,简便提高耐形变储电系统的能量密度仍然是关键难题,提高电极材料的离子和电子传输效率是卓有成效的策略。本课题组在系统研究碳纳米管填充乙烯-醋酸乙烯酯共聚物制备高导电耐形变电学材料的基础上,以CNT/EVA 溶液为导电涂料,以超轻表面粗糙多孔的擦镜纸为基底,通过浸渍-刮涂的方法实现CNT/EVA 复合材料涂层对多孔基底穿插
近年来现代电子学领域迎来了柔性和微型设备的蓬勃发展，同时也加速了相关的能量存储系统的发展。超薄微型能量存储器件可以有效满足这一需求，在植入式微电子设备、微型机器人和可穿戴电子设备等许多领域中展现出很大的前景。尽管已经取得了不少前期成果，但是如何低成本地制备超薄的能量存储设备，同时最大程度地降低个体之间的差异仍是该领域的重大挑战之一。
随着便携式、可穿戴柔性电子设备以及一些自带电源的微型电子器件的发展，人们对储能设备的要求越来越高。发展效率高、使用寿命长、能量传输快的小型化柔性储能装置已成为近年来人们研究的焦点。本文拟采用具有极高导电性、稳定性、柔性的取向碳纳米管和高比电容、低成本的聚吡咯纳米线为原料，通过取向碳纳米管包裹聚吡咯纳米线的方法制备取向碳纳米管/聚吡咯纳米线复合纤维。
充放电过程中较大的体积膨胀与较低的电导率严重制约了高容量金属氧化物负极材料在锂离子电池中的应用。在本工作中,我们通过梯度电纺策略合成了一种独特的管中立方多级中空结构。梯度电纺策略与传统的电纺不同,采用三种分子量的聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)混合溶液与活性物质(Mn(CH3COO)2、预先合成的CoSn(OH)6空心纳米立方)混合后作为电纺前驱体,结合两步烧结工艺,最终实现
叠层有机太阳能电池能够更加有效地利用太阳光和降低能量损失.进而，叠层电池呈现出比单节电池更高的能量转化效率.在此之前，已经报道的论文中采用富勒烯及其衍生物作为电子受体制备叠层有机太阳能电池，这严重限制了器件性能的进一步提高.为此，我们设计和合成了一个具有1.68 eV 光学带隙的新型非富勒烯受体制备前电池.与此同时，在一组带隙为1.36 eV 的窄带材料基础上，我们通过优化他们的相分离制备后电池.
本文通过静电纺丝的方法制备了PA6 纳米纤维膜，以此纳米纤维膜为柔性基材，过化学氧化法原位聚合聚吡咯纳米颗粒沉积在尼龙纳米纤维表面，构筑高比表面积、高导电性的聚吡咯/尼龙纳米纤维膜复合材料.并以此为电极材料组装柔性超级电容器，研究其电学性能.扫描电镜下，可以发现聚吡咯纳米颗粒均匀沉积在PA6 纤维表面，循环伏安测试说明了其具有良好的电容器特性；交流阻抗值较小，说明该电极材料的电荷传输电阻小，电极材
三维网络炭材料具有发达的连通孔道和高效导电的炭网络骨架，在储能领域具有巨大应用前景。本文从二氧化硅包覆的碳纳米管(CNT@SiO2)出发，利用表面引发自由基聚合在其表面接枝线性聚苯乙烯，接着经过傅克超交联反应在苯环间构筑羰基交联桥，最后炭化并去除模板，得到以一维管中管为构筑单元的三维网络炭材料。该材料在继承三维网络炭材料特点的同时，还可以利用管中管空腔的高负载量优势，与其他活性物质进一步复合形成多
随着智能穿戴等可拉伸电子产品的不断涌现,可拉伸储能器件逐渐受到关注.为了满足可拉伸电子产品的需求,开发具有高拉伸性和良好电化学性能的可拉伸储能元件是目前的迫切任务.在众多储能元件中,超级电容器因功率密度高,可快速充放电和循环寿命长等优点,被认为是最具前景的储能器件之一.而确保可拉伸超级电容器优异性能的关键在于可拉伸电极材料的设计.但是,目前制备可拉伸电极常采用的策略往往会限制其拉伸性或电化学性能.