二氧化钛纳米材料的制备与表征（简易制备氮掺杂多孔碳纳米片）

成果简介

开发高容量、高倍率性能的电极材料是发展可充电电池的一大挑战。本文，北京新能源汽车股份有限公司Ranran Song（第一作者），北京化工大学材料科学与工程学院宋怀河教授（通讯作者）等研究人员在《Energy Techno》期刊发表“Nitrogen-Doped Porous Carbon Nanosheets with Ultrahigh Capacity and Quasicapacitive Energy Storage Performance for Lithium and Sodium Storage Applications”的论文，研究采用酚醛树脂通过N2碳化和NH3退火两步法制备具有分级多孔结构和高氮含量（10.6 at%）的薄碳纳米片。

所制备的氮掺杂多孔碳纳米片 (NPCN) 具有来自大表面积和用于锂/钠存储的丰富电活性位点，以及用于快速电荷转移的独特多孔二维结构的短扩散通道。结果，最佳的NPCNs显示出2065和300 mAh g -1的出色锂存储容量在电流密度分别为0.05和200Ag-1时，以及良好的循环稳定性。此外，NPCNs在1Ag-1和10Ag-1下也分别具有222 和 134 mAhg-1的优异储钠性能。进一步的电化学分析表明，NPCNs 的优异倍率能力可能归因于表面主导的储能过程。为新一代储能器件高性能电极材料的制备和开发提供了新途径。

图文导读

图1、a) SEM、b) TEM、c) HRTEM 和 d)NPCN-600 的 AFM 图像。e) NPCN-600 的 STEM ADF 图像以及 f) 碳、g) 氮和 h) 氧的相应元素映射图像。

图2、a) XRD 图，b) 拉曼光谱，c) XPS 测量光谱，d) N1s峰的高分辨率 XPS 光谱，e) N2吸附-解吸等温线， f) NPCN- x样品的孔径分布。

图3、所有锂储存样品的电化学性能

图4、NPCN-800 和 PCN-N2-800的储钠电化学性能

小结

总之，通过简便的大规模路线合成超薄 N 掺杂多孔碳纳米片。NPCN-x在下一代储能设备以及吸附剂、催化剂载体和储氢等应用领域具有巨大的潜力。

文献：https://doi.org/10.1002/ente.202100309