氮硫共掺杂多孔碳纳米片

高能量密度锌离子超级电容器

通过熔盐限域热解制备的氮硫共掺杂多孔碳纳米片，具有分级多孔结构和适宜杂原子含量，用于锌离子混合超级电容器正极，展现出卓越的能量存储性能。

Song, Peng · Congcong, Li · Ningmiao, Zhao · 季振源 · 翟林智 · 沈小平 · 刘琦

Journal of Colloid and Interface Science 2023

具体参数

比表面积

{'zh': '1297', 'en': '1297'} m²/g

氮含量

{'zh': '11.9', 'en': '11.9'} wt%

硫含量

{'zh': '0.6', 'en': '0.6'} wt%

比电容

{'zh': '165.8', 'en': '165.8'} F/g

比容量

{'zh': '95.2', 'en': '95.2'} mAh/g

能量密度

{'zh': '59.0', 'en': '59.0'} Wh kg⁻¹

循环容量保持率

{'zh': '82.6', 'en': '82.6'} %

技术优势

制备简单可控

采用熔盐限域热解，以LiCl-KCl为模板、组氨酸为碳氮源，加入活化剂即可一步得到掺杂多孔碳纳米片。

比表面积大幅提升

引入活化剂后，BET比表面积提升30–244%，其中NSPCN-800达到1297 m²/g，具有丰富的微孔和介孔。

性能超越多数报道

NSPCN-800的比容量95.2 mAh/g、能量密度59.0 Wh kg⁻¹、5000次循环后容量保持82.6%，超过众多已报道的锌离子混合超级电容器。

应用场景

• 锌离子混合超级电容器：用作正极材料，实现高能量密度和长循环。
• 电化学储能：提供高性能碳基电极，提升储能器件性能。
• 锌离子电池：作为锌离子电池的正极材料，发挥掺杂碳的优势。