寧夏活性炭中的氮與超級電容器混合

　　活性炭中的氮與超級電容器混合

　　鋰離子混合超級電容器結合鋰離子電池和超級電容器的主要優點，已成為一種極具吸引力的儲能系統。石墨烯和活性炭作為鋰離子電池和超級電容器中的普通電極材料，提供高化學、熱和物理穩定性的可調多孔結構，導致電導率優異，容量提高。將石墨烯和活性炭中的元素氮混合物視為進一步提高其性能。本文簡要總結了混合超級電容器的*新技術，重點是使用石墨烯和活性炭。還強調了后續LiHSCs與石墨烯和活性炭混合的氮。

　　由混合超級電容器組成

　　隨著技術設備數量的增加和便攜式電子產品的發展，全球對智能高效儲能系統的需求正在迅速增長。鋰離子電池(LIB)超級電容器確實是預計將應用于智能儲能領域的絕佳候選人。以前使用的電池電極材料包括一些碳材料、金屬氧化物和金屬氫氧化物。而在LIHSC由于其可管理的多孔結構和高表面積，常用的電容器電極材料由活性炭組成。碳納米管納米管和石墨烯等其他材料。

　　石墨烯和活性炭被廣泛研究為鋰離子混合超級電容器的電極材料，因為它們具有較高的表面積，易于鋰離子插層，具有優異的容量保持性、長壽命周期和約束結構類型?；谑┗蚧钚蕴考捌鋸秃喜牧系碾姌O組裝的混合設備已報告高功率密度的高能量密度。據報道，長期穩定的循環壽命和改進的容量保留。

　　采用形態控制和元素混合，以提高石墨烯和活性炭基電極的性能。制備了0-D石墨烯量子點，1-D石墨烯納米帶(GNR)，2-D石墨烯片，3-D石墨烯和多孔石墨烯。引入石墨烯的3D為了實現改進的性能，交聯位點由石墨烯片制成π-π堆疊產生的?？蓧嚎s性90%，超輕重量和高導電性3D石墨烯氣凝膠印刷。該方法可用于打印所需的石墨烯網絡結構，以平滑混合電容器中電子和鋰離子的路徑。如石墨烯中的元素摻雜法N-，Cr，B已報道摻雜活性炭具有改善的電化學性能。

　　N摻雜活性炭

　　氮是偽電容元件。氮摻雜被認為是將偽電容性質納入石墨烯和活性炭的理想方法，用于高性能超級電容器的應用。氮與碳之間的電負性差異較大，即氮與碳之間的電負性差異較大 3.04 ：2.55，這導致N摻雜石墨烯(NG)電影中碳網絡的極化。這種極化通過影響碳原子的自旋密度和電荷分布而導致活化區NG電化學反應發生在表面。氮摻雜劑打開導帶與價帶之間的帶隙，使費米能級高于狄拉克點。這種帶隙使NG成為電子和半導體應用的合適候選人。簡而言之，作為極化的結果，石墨烯的電子、磁性、光學、電化學性質發生了變化。

　　與電容器相比，活性炭中的氮摻雜增加。由于含有官能團氮的法拉第反應孔的改善，其潤濕性不僅提高了活性炭的導電性，而且增加了混合氮的電容性。氨*常用于活性炭的熱處理，以混合氮氣(NH 3)。石墨烯和活性炭中的氮混合進一步增強了使用NG或氮與活性炭混合(NAC)復合材料組裝的電極的電化學活性?；贜G和NAC毫無疑問，電極的混合器具有電化學性能。

　　活性炭的N摻雜可以進一步提高活性炭的性能。首次使用氮摻活性炭(高達29000m 2 g -1的超高表面積，4重量%氮)作為LiHSC使用陰極材料Si / C陰極和陽極的質量比為2 : 1 負極材料中的有機電解質。采用氨作為氮前體，預處理材料作為活性炭前體，并在不同溫度下退火。他們在1747-30 127 W kg下實現了230-141 W h kg -能量密度-1功率密度。

　　總之，由于鋰電池的電化學性能高，循環壽命長，Li-HSC它確實是一個有前途的儲能系統。與包括LIB，SC，與所有其他儲能裝置相比，裝置相比，LIHSC它是**能提供高能量密度和高功率密度的儲能系統，因此具有滿足智能儲能系統需求的潛力。石墨烯和活性炭具有高熱和物理穩定性、可調多孔結構和高表面積LIHSC有很大的應用。氮摻雜具有重要意義，因為基于氮摻雜石墨烯和活性炭電極的高能密度。氮摻雜劑組數越多，電極能量密度越高。這種高能量密度是由于氮基團的法拉第反應和孔壁的改善。氮摻雜還增加了碳原子的導電性，提高了電極的容量。由于氮誘導的額外電荷存儲機制，所有其他電極都具有更好的性能。然而，混合百分比的影響尚未得到解釋。