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随着对储能元件的探索与研发,性能良好的器件也愈发的引起人们的关注。超级电容器因其优异的性能而被人们重新重视起来。多孔碳作为超级电容器电极材料显示出了优异电化学性能。因为,首先,多孔碳中发达的孔道结构为离子传输提供便捷的通道;其次,大的Brunauer-Emmett-Teller比表面积(SBET)为离子吸附提供更多的活性位点;再者,优异的导电性可以加速电子的迅速转移。目前,已经有很多关于以化工副产物,如:石油沥青、煤沥青等大分子芳香化合物,作为碳源制备电极材料的研究。本文采用蒽作为碳源,以不同模板(片状nano-MgO、Mg(OH)2)耦合KOH活化的途径获得多孔碳。其主要结论如下:(1)采用片状nano-MgO为模板耦合KOH原位活化的方法制备超级电容器用多孔碳片(SPCs)。当蒽、nano-MgO、KOH三种原料的质量分别为6 g、9 g和18 g,活化终温为900℃时制得的SPC900综合性能最好。其SBET达到2343 m2 g-1,在0.05 A g-1的电流密度下比容为268 F g-1,当电流密度增至20 A g-1后,其比容有204 F g-1,保持率为76.12%,显示了良好的速率性能。同时,在5 A g-1的电流密度下,10000次充放电后,其比容保持率能达到98.32%,表明SPC900具有卓越的循环性能。(2)采用更加廉价的片状Mg(OH)2作为模板,制得波纹状多孔碳片(CPCs)。Mg(OH)2在310℃时开始分解,生成MgO和H2O,到550℃时分解完全。MgO继续作为模板,H2O则起到物理活化造孔的作用。当碱碳比为3,活化终温为900℃时,制得的CPC3-900的SBET最大(高达2528 m2 g-1),平均孔径为2.48 nm,孔容1.45 cm3 g-1。当电流密度为0.05 A g-1时,比容能达到302 F g-1,并且在20 A g-1时依然有73.18%的容量保持率。10000次充放电后,其电容保持率为97.12%,展现了好的稳定性能。(3)在(2)的基础上,原料种类不变,采用NH3作为保护气,制备出氮掺杂多孔碳(NLPCs)。其中,碱碳比为3的样品NLPC3的SBET有2018 m2 g-1。XPS表征结果表明,NLPCs含有丰富的含氧和含氮官能团。在0.05 A g-1的电流密度下,其比容为363 F g-1,当电流密度增至20 A g-1时,其比容能保持在253 F g-1。上述综合性能表明NLPC适合用于储能元件电极材料。