新型炭材料
新型炭材料
신형탄재료
New Carbon Materials
2015年
4期
302-309
,共8页
汪勇%孔令斌%李晓明%冉奋%罗永春%康龙
汪勇%孔令斌%李曉明%冉奮%囉永春%康龍
왕용%공령빈%리효명%염강%라영춘%강룡
嵌段共聚物%介孔炭%聚合物炭化%能量存储%超级电容器
嵌段共聚物%介孔炭%聚閤物炭化%能量存儲%超級電容器
감단공취물%개공탄%취합물탄화%능량존저%초급전용기
Block copolymer%Mesoporous carbon%Polymer carbonization%Energy storage%Supercapacitor
以嵌段共聚物为前驱体,通过直接热解聚丙烯腈嵌段苯乙烯( PAN-b-PS-b-PAN)制备新型纳米多孔炭材料。炭材料制备依赖于嵌段共聚物分子的设计,而分子量可控、分布范围较窄的嵌段共聚物则通过可逆加成链转移( RAFT)聚合方法合成。所制炭材料不仅具有较高的比表面积(950 m2·g-1),且在2~4 nm的介孔范围内孔径得到良好的控制。此外,作为电极材料在2 mol/L KOH电解液中表现出高的比容量(185 F·g-1,电流密度为0.625 A·g-1),且显示较好的循环寿命,经10000次循环后,能够保持初始比容量的97.5%。通过不同分子量聚合物的设计,制备结构新颖的多孔炭材料,可应用于高性能超级电容器。
以嵌段共聚物為前驅體,通過直接熱解聚丙烯腈嵌段苯乙烯( PAN-b-PS-b-PAN)製備新型納米多孔炭材料。炭材料製備依賴于嵌段共聚物分子的設計,而分子量可控、分佈範圍較窄的嵌段共聚物則通過可逆加成鏈轉移( RAFT)聚閤方法閤成。所製炭材料不僅具有較高的比錶麵積(950 m2·g-1),且在2~4 nm的介孔範圍內孔徑得到良好的控製。此外,作為電極材料在2 mol/L KOH電解液中錶現齣高的比容量(185 F·g-1,電流密度為0.625 A·g-1),且顯示較好的循環壽命,經10000次循環後,能夠保持初始比容量的97.5%。通過不同分子量聚閤物的設計,製備結構新穎的多孔炭材料,可應用于高性能超級電容器。
이감단공취물위전구체,통과직접열해취병희정감단분을희( PAN-b-PS-b-PAN)제비신형납미다공탄재료。탄재료제비의뢰우감단공취물분자적설계,이분자량가공、분포범위교착적감단공취물칙통과가역가성련전이( RAFT)취합방법합성。소제탄재료불부구유교고적비표면적(950 m2·g-1),차재2~4 nm적개공범위내공경득도량호적공제。차외,작위전겁재료재2 mol/L KOH전해액중표현출고적비용량(185 F·g-1,전류밀도위0.625 A·g-1),차현시교호적순배수명,경10000차순배후,능구보지초시비용량적97.5%。통과불동분자량취합물적설계,제비결구신영적다공탄재료,가응용우고성능초급전용기。
Novel mesoporous carbons were prepared by the simple pyrolysis of block-copolymers, polyacrylonitrile-b-polystyrene-b-polyacrylonitrile ( PAN-b-PS-b-PAN) , in which PAN generates a carbon network and PS is released to form mesopores after py-rolysis. The block-copolymers were synthesized by reversible addition-fragmentation chain transfer ( RAFT) polymerization and the molecular weight of each polymer block can be designed to tailor the porous structure of the mesoporous carbons. The carbons have high specific surface areas and a well-controlled mesopore size. The best mesoporous carbon has a high specific capacitance of 185 F ·g-1 at 0. 625 A·g-1 with a high power capability and a remarkable cycle stability in 2 mol/L KOH aqueous electrolyte.