山西大学考研难度(山西大学考研难度大吗)

山西大学考研难度，山西大学考研难度大吗

成果简介

本文，山西大学韩高义教授团队在《ACS Appl. Energy Mater 》期刊发表名为“Polymerization-Pyrolysis-Derived Hierarchical Nitrogen-Doped Porous Carbon for Energetic Capacitive Energy Storage”的论文，研究提出一种简单的水热热解法来合成氮掺杂的多级多孔碳（NHPC）。前驱体首先由聚苯胺和间苯二酚-甲醛树脂的水热聚合生产，然后通过煅烧和活化程序进行处理。边缘N物种（吡咯N和石墨N）的高含量是通过水热反应实现的，它们为氧化还原反应提供了活性位点，有助于碳材料的额外赝电容。与传统的N掺杂电极材料相比，具有较高边缘N含量的典型NHPC样品提供了大量的电化学活性位点，例如表面吡咯和氧化氮物种。多尺度多孔结构的NHPC由于其分层结构和N掺杂，在比电容、倍率性能和能量密度方面表现出增强的电化学储能性能。

图文导读

图1.NHPC制备过程示意图（a）。PC（b），NPC（c）和NHPC（d）的SEM图像。NHPC中C，N和O的TEM图像（e），（f）及其相应的元素映射图像（g）。（h） NHPC的拉曼光谱。（一） N2NHPC的吸附/解吸等温线和（j）孔径分布

图2.（a） 射频、PANI 和RF@PANI的 FTIR 光谱。（b） 不同热液温度下RF@PANI的傅里叶变换红外光谱。

图3. (a) 不同电压窗口的NHPC电池在50 mV s-1的扫描速率下的CV曲线。(b) 不同电压窗口的NHPC电池在1.0 mol L-1 TEABF4/AN电解质中2 A g-1的GCD曲线。(c) 不同电流密度下的Cg值。(d) NHPC电池的能量密度和功率密度之间的关系。(e) NHPC电池的电容保留与循环次数的关系图。(f) 带电电池发出的一盏灯的照明。

图4. (a) 组装的柔性固态对称超级电容器的示意图。(b) 不同扫描速率下的CV曲线。(c) 不同电流密度下的GCD曲线。(d) 在不同弯曲角度下以100 mV s-1测试的电极的电容保留。(e) 单个NHPC和两个并联/串联设备的GCD测量。(f) 全固态超级电容器的奈奎斯特图。

小结

综上所述，我们通过结合碳化过程的高效水热聚合制备了具有分层多孔结构的N掺杂碳。间苯二酚-甲醛树脂球体的前体被聚苯胺颗粒均匀地覆盖，同时作为碳和氮的来源。所生产的NHPC材料含有丰富的表面氧化还原氮物种，并表现出968.5 m2 g-1的巨大比表面积和包括微孔、中孔和大孔在内的广泛孔径分布。令人印象深刻的是，在KOH溶液中，当电流密度为0.5 A g-1时，NHPC电极提供了320.6 F g-1的比电容，而在100 A g-1时，比电容达到250.0 F g-1。使用有机电解质（TEABF4/AN）制造的超级电容器在功率密度为375.0 W kg-1时，可以达到48.9 Wh kg-1的最大能量密度，这也实现了50000次循环后近100%的高电容保持率。这项研究表明，通过合理调整多孔结构和成分，分层多孔碳在高性能超级电容器方面具有巨大潜力。

文献:

https://doi.org/10.1021/acsaem.3c00818

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