摘要：氮掺杂碳材料兼具双电层和赝电容储能机制，是组装超级电容器理想的电极材料，孔隙率和氮掺杂水平是调控该材料性能的关键。在煅烧过程中，碳材料面临着孔隙率不高，内部结构易塌陷形成大孔的情况，影响电解质离子的储存。本项目利用非溶剂致相转换法和模板法，通过冷冻干燥和两步煅烧，制备得到了具有分级多孔结构的氮掺杂碳材料。采用扫描电子显微技术、比表面及孔隙分析和电化学测试，比较了不同制备方式和组分比例对于产物构效关系的影响。大孔结构为电解质离子迁移提供了快速通道，丰富的微介孔结构则为电解质离子创造了存储空间，更暴露出更多氮掺杂的活性位点。对照实验表明，使用非溶剂致相转换法且添加有100 mg改性ZIF-8颗粒的PC-PZ100具有明显的储能优势，在0.1 A g-1的电流密度下，比电容高达766.0 F g-1，经过7000次循环充放电测试后，比电容仍为初始值的105.5%，循环稳定性优越。将PC-PZ100组装为对称型超级电容器时，能量密度为18.5 Wh kg-1(功率密度为249.5 W kg-1)，展现出了优异的储能性质。
文章目录
1 实验部分
1.1 化学试剂
1.2 PZ和ZIF-8的合成
1.3 PC-PZ复合材料的合成
1.4 表征及分析
1.5 电化学测试
2 结果与讨论
2.1 形貌与结构表征
2.2 电化学性能
3 结 论
