文献类型：期刊文章

作　　者：乐丹[1] 杨建校[1] 孙兵[2] 石奎[1] 朱辉[2] 李轩科[1,2]

YUE Dan;YANG Jian-xiao;SUN Bing;SHI Kui;ZHU Hui;LI Xuan-ke(College of Materials Science and Engineering,Hunan Province Key Laboratory for Advanced Carbon Materials and Applied Technology,Hunan University,Changsha 410082,China;School of Chemistry and Chemical Engineering,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430080,China)

机构地区：[1]湖南大学材料科学与工程学院,先进炭材料及应用技术湖南省重点实验室,湖南长沙410082 [2]武汉科技大学化学与化工学院,湖北武汉430080

出　　处：《新型炭材料》

基　　金：国家自然科学基金(U1864207).

年　　份：2020

卷　　号：35

期　　号：1

起止页码：50-57

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、INSPEC、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：以聚乙烯亚胺(PEI)为氮源与乙烯焦油沥青进行复合制备了可纺沥青,通过熔融纺丝、预氧化、炭化和活化制得了具备中空结构的富氮沥青基活性炭纤维(ACF)。利用N2吸附与脱附等温线、XPS、SEM、Mapping等分析技术对所制得的ACF的表面形貌、孔隙结构及表面化学性质进行了表征,并测试了其作为超级电容器电极材料的电化学性能。研究结果表明,PEI在纺丝沥青中的掺入可明显提升ACF的比表面积,改善其孔径分布,增加其表面含氮官能团,从而改善材料表面润湿性,同时PEI在炭化过程中的热分解促使了纤维中空结构的形成,所制得ACF具有中空结构,提高了材料的有效比表面积,进而显著提高其比电容。PEI的掺入量为20%时,合成的可纺沥青所制备的ACF的比表面积高达2756 m^2/g,孔径主要分布在0.7~2 nm,其比电容在电流密度为0.5 A/g时可达314 F/g,远高于未进行氮掺杂的ACF的比电容(194 F/g),显示出较好的电化学性能。

关 键 词：沥青 活性炭纤维 氮掺杂 超级电容器 中空结构  

分 类 号：TM53]