木质素基炭纳米片的制备及其电化学性能

论文摘要

为了获得性能优良、成本低廉的二维炭材料,选择木质素磺酸钠为碳源、硼酸作为模板剂,经溶液混合、高温炭化和沸水回流等过程制得木质素基炭纳米片,当m（硼酸）∶m（木质素磺酸钠）为1∶1、5∶1和10∶1时,分别标记为SLB-1、SLB-5和SLB-10。通过扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等手段分析了炭纳米片的微观形貌,采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和激光拉曼光谱等手段检测了炭纳米片的晶体结构、元素组成和表面性质,通过循环伏安（CV）、恒电流充放电（GCD）和交流阻抗（EIS）等方法检测了炭纳米片的电化学性能,结果表明:SLB-5具有完好的二维片层结构,通过调整硼酸与木质素磺酸钠的质量比,可以有效调控炭纳米片的厚度。SLB-5具有一定的石墨化程度,模板剂被完全去除,含氧元素高达16.63%,同时,SLB-5炭纳米片厚度达到纳米级,电流密度为1 A/g时比电容为350.79 F/g,电流密度增加到10 A/g时比电容仍可以保持79.95%,循环5 000次后比电容可以保持90%以上。

论文目录

• 1 实 验
•   1.1 材料与仪器
•   1.2 木质素基炭纳米片的制备
•   1.3 超级电容器电极片的制备
•   1.4 样品的表征
•   1.5 电化学性能测试
• 2 结果与讨论
•   2.1 炭纳米片的制备过程分析
•   2.2 炭纳米片的形貌分析和结构表征
•     2.2.1 SEM分析
•     2.2.2 XRD、拉曼光谱和XPS分析
•   2.3 炭纳米片的电化学性能分析
•     2.3.1 循环伏安曲线
•     2.3.2 恒电流充放电测试
•     2.3.3 交流阻抗测试
•     2.3.4 循环稳定性测试
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李继辉,孙康,宋曜光,王傲,蒋剑春

关键词: 炭纳米片,木质素,模板法,超级电容器

来源: 林产化学与工业 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,材料科学,电力工业

单位: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业局林产化学工程重点开放性实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(31770629),江苏省自然科学基金青年项目(BK20180154)

分类号: TM53;TQ127.11;TB383.1

页码: 67-74

总页数: 8

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