刘双
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宋燕
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马昌
,
史景利
,
郭全贵
,
刘朗
新型炭材料
分别以聚乙烯醇(PVA)/热同性酚醛树脂(PF)/碳酸钾(K2CO3)和PVA/PF的水溶液为纺丝原液,通过静电纺丝、固化和炭化处理制得多孔纳米炭纤维.利用扫描电子显微镜(SEM)、低温氮气吸脱附等对所制多孔炭纳米纤维进行表征,并将所制多孔炭纤维作为模拟电容器电极材料,利用循环伏安和恒电流充放电进行了电化学性能测试.结果表明:纺丝原液中加入K2CO3后所制多孔纳米炭纤维的比表面积增大(从564 m2·g-1提高到668 m2·g-1),电化学性能提高(在电流密度为0.2 A·g-1的情况下,比电容由165 F·g-1提高到178 F·g-1).
关键词:
静电纺丝
,
多孔纳米炭纤维
,
酚醛树脂
,
碳酸钾
,
电化学性能
马昌
,
史景利
,
李亚娟
,
宋燕
,
刘朗
新型炭材料
以商业聚酰亚胺树脂为前驱体,经过静电纺丝和一步炭化制备出富含氮原子的纳米炭纤维,采用扫描电镜、低温氮吸附和XPS等手段对纳米炭纤维的结构进行表征,考察不同炭化温度下纳米炭纤维的孔结构与表面含氮官能团的演变。结果显示,所得聚酰亚胺纤维经过一步高温处理便可得到微孔发达且富含氮原子的纳米炭纤维。随着炭化温度的升高,纳米炭纤维的比表面积与氮含量均逐渐降低。700℃炭化得到的纳米炭纤维的比表面积达到447 m2/g、纤维平均直径为234 nm、表面氮含量达到4.1%。将所得纳米炭纤维直接用作超级电容器电极,采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗对其电化学性能进行考察。所得富氮纳米炭纤维表现出优异的电容量和表面电化学活性,其比电容达到214 F/g,单位比表面的电容量达到0.57 F/m2。
关键词:
富氮
,
电容器
,
纳米炭纤维
,
多孔炭
李亚娟
,
马昌
,
康建立
,
史景利
,
石强
,
伍大恒
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(17)60120-3
采用改进的浮动催化化学气相沉法(FCCVD)制了直径可控的多壁碳纳米管(MWCNTs).改进的FCCVD方法关键在于甲苯以气体的形式进入反应体系避免液体甲苯在高温下瞬间气化造成CNTs直径不可控.考察了二茂铁升华温度、载气中氢气含量,载气流量等因素对MWCNTs的直径影响.结果表明:改变二茂铁的升华温度可以控制CNTs的直径分布,当二茂铁升华温度从348 K升高到378 K时,MWCNTs的直径分布从30~130 nm降到60~90 nm;氢气的存在使得CNTs的直径大幅度的减小,当氢气含量为30 vol%时,碳纳米管的直径降至为20~40 nm;提高载气流速也使得CNTs直径随着载气流量的增加而逐渐减小.
关键词:
改良的浮动催化化学气相沉积法
,
多壁碳纳米管
,
甲苯
,
二茂铁
