Scalable production of hierarchical N-doping porous carbon@Cu composite fiber based on rapid gelling strategy for high-performance supercapacitor
Scalable production of hierarchical N-doping porous carbon@Cu composite fiber based on rapid gelling strategy for high-performance supercapacitor
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基于快速凝胶策略的高性能超级电容器分级氮掺杂多孔碳@Cu复合纤维的规模化生产
DOI：
10.1016/j.jallcom.2019.04.138
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发表时间：
2019-07
影响因子：
6.2
通讯作者：
Liang Tongxiang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang Hui;Ye Shewen;Wang Yunfeng;Zhou Jiaming;Jia Jingwen;Chen Jiahao;Zeng Qinqin;Liang Tongxiang
元素掺杂多孔碳@金属纳米颗粒复合材料具有高的比表面积、丰富的活性中心和优良的上级电子导电性，是一种很有前途的超级电容器电极材料。本文中，瓜尔胶（GG）和三聚氰胺分别用作碳源和N源。利用Cu（OH）2与GG之间的高亲和力，可得到产率高、粒径分布好的凝胶纤维;经炭化、酸洗后，成功制备出比表面积高、孔结构丰富、Cu纳米粒子分布均匀的N掺杂多孔碳@Cu复合纤维（NPCF@Cu）。结果表明，NPCF@Cu-10具有高的比电容（在2 A g−1时为334.6 F g− 1）和优异的倍率性能（在50 A g− 1时的容量保持率为62.7%，而在2 A g−1时的容量保持率为62.7%）。此外，其在两电极配置中的上级电化学性能表明，NPCF@Cu可以用作超级电容器的有前途的电极材料。
Because of high specific surface area, rich active sites and superior electron conductivity, element-doping porous carbon@metal nanoparticles composite is identified as a promising electrode material for supercapacitor. Herein, guar gum (GG) and melamine are used as carbon and N sources, respectively. Because of the high affinity between Cu(OH)2and GG, gel fibers with high yield and good size distribution can be obtained; after carbonization and pickling, the N-doping porous carbon@Cu composite fiber (NPCF@Cu), with high specific surface area, rich porous structure, and uniform distributed Cu nanoparticles, has been successfully prepared. Results show that the NPCF@Cu-10 exhibits high specific capacitance (334.6 F g−1at 2 A g−1) and excellent rate capability (62.7% capacity retention at 50 A g−1versus that of 2 A g−1). Furthermore, its superior electrochemical performance in two-electrode configuration demonstrates that the NPCF@Cu can be utilized as a promising electrode material for supercapacitor.
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