大连工业大学考研，大连工业大学考研分数线
成果简介
由于氮的掺杂效应，直接碳化和活化含氮的三维前体可以获得用于超级电容器的碳电极。然而，在碳化和活化过程中，发现有大量的氮被丢失。本文，大连工业大学廖永平《Diam Relat Mater》期刊发表名为“Refilling nitrogen into carbon sponge for enhanced performance of compressible supercapacitor”的论文，研究提出报告了一种重新填充氮气的策略，利用商业化的含氮三聚氰胺海绵（MS）制备高氮含量的碳海绵。
通过MS的碳化过程，得到了氮含量为8.01原子%（at.%）的碳海绵。然而，在用氢氧化钾（KOH）活化海绵碳（ACS）后，氮含量降低到6.91at.%。因此，通过使用尿素的水热反应来补充高温下活化所损失的氮，并获得了氮含量为9.83 at.%的高氮掺杂海绵碳（NCS）。在电流密度为0.5A g-1时，NCS获得了253 F g-1的比电容，而ACS只表现出167.55 F g-1的比电容。该研究不仅证明了重新填充氮气对于提高储能性能的重要性，而且还表明NCS可以被认为是高性能储能材料的候选材料。
图文导读
图 1.NCS合成过程示意图。
图2. (a/b)原始的三聚氰胺海绵和相应的NCS的照片。(c-e) MS, ACS, NCS的SEM图像。(f) 高分辨率TEM图像NCS骨架，插图是NCS的低倍率，(g) (f)中选定区域的高分辨率TEM，(h/i)CS和NCS中C, N, O的元素映射。
图3.（a）XRD图谱，（b）拉曼光谱，（c）XPS测量光谱，（d）C1s的峰拟合XPS光谱，以及（e）CS、ACS和NCS的N1s。（f） NCS的XPS测量光谱。插图显示了NCS中氮的示意图。
图4. (a)100g和(b)500g的重量压缩的NCS的数字图像，(c)当最大应变为60%时，500个压缩周期的相对高度随时间的变化曲线。(d)分别在20 %、40 %、60 %和80 %的不同应变下的应力-应变曲线。(e)最初10个循环和(f)在500个压缩循环中最后10个循环的相对高度的随时间变化的曲线。
图5. 组装的纽扣电池超级电容器的电化学特性。
图6. (a) 用NCS组装的全固态超级电容器的数字图像（左）和原理图（右）。(b) 该装置在压缩和不压缩的情况下点亮LED的显示。
小结
综上所述，我们通过补氮策略制备了一种高氮含量的三维交联碳海绵。该工作提供了一种有效的方法来提高活化过程后的氮含量，并且NCS作为未来的柔性和可压缩储能设备的候选材料显示出巨大的潜力。
文献：
https://doi.org/10.1016/j.diamond.2022.109586
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