一种熔融盐热解法使用富含氟和氮的有机化合物作为原料制备氟和氮双掺杂的碳纳米片
成果简介
在紧凑型储能器中开发高容量性能的电极材料是一项极具吸引力但又极具挑战性的课题。然而，目前最先进的紧凑型碳电极受制于离子转移动力学缓慢、容量性能不理想的电极基体。本文，东华大学材料科学与工程学院刘天西教授课题组在《ACS Appl. Energy Mater》期刊发表名为“Fluorine and Nitrogen Dual-Doped Porous Carbon Nanosheet-Enabled Compact Electrode Structure for High Volumetric Energy Storage”的论文，研究提出一种熔融盐热解法制备氟和氮双掺杂的多孔碳纳米片（F / N-CNS）。
在熔融盐热解过程中，富含氮和氟的前体被转换为具有平面微孔和量身定制的氟/氮双重掺杂的独特二维碳纳米结构。F / N-CNS制成的厚而紧凑的电极表现出约1gcm–3的高堆积密度，快速的离子转移动力学，并大大提高了赝电容特性。结果，在两个电极配置中的F / N-CNS电极在255 Fcm–3（1Ag–1）的情况下表现出较高的体积电容，在18.8 W h L –1的情况下具有较高的体积能量密度。水性电解液，在20 000次循环中具有出色的循环稳定性，几乎没有电容损耗。这些特征表明，开发的F / N-CNS是下一代紧凑型储能设备中高容量性能电极材料的有希望的候选者。
图文导读
总之，提出了熔融盐热解法制备具有可调的F和N双掺杂的F / N-CNS-2。如此获得的F / N-CNS-2不仅由于石墨碳内独特的面内孔而实现了快速的离子传输，而且由于F，N双重掺杂的活性位而提供了额外的赝电容特性。因此，这种温和而有限的熔融盐热解策略为制备二维双掺杂碳材料提供了绿色的大规模方法，该材料具有较高的碳化率和高水平的异质元素掺杂，以实现紧凑的电容式能量存储
