多孔碳是超级电容器的重要电极材料。超级电容器面临的挑战之一是在不依赖伪电容的情况下提高其能量密度,伪电容基于快速氧化还原反应,而这往往会缩短器件寿命。一种可能的解决方案是在由最少堆叠的石墨烯壁组成的高表面碳材料中实现高总电容(C tot),其中包括亥姆霍兹电容(CH)和可能的量子电容(CQ)。在本文中,采用模板法合成具有大致相同孔结构(≈2100m2g-1,平均孔径≈7nm)但含氧官能团(0.3–6.7 wt.%)和氮掺杂剂(0.1–4.5 wt.%)浓度不同的3D介孔石墨烯。因此,系统地研究了杂原子官能团对有机电解质中C tot的影响,不包括孔结构的影响。结果表明,杂原子官能基决定 C tot ,导致循环伏安曲线呈矩形或蝴蝶形。氮官能基由于 CQ 增加而显著增强 C tot 。
主要关键词