【摘 要】
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为改善碳材料比电容低的问题以及氧化铁(Fe2O3)导电性和循环稳定性差的问题,采用氧化铁修饰生物质衍生碳(ATC)表面制备氧化铁/生物质碳(Fe2O3/ATC)复合材料,通过氧化铁和生物质衍生碳的协同效应使复合材料获得更高的比电容和更好的稳定性.利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼(Raman)光谱等技术手段对样品进行了表征.结果表明,制备的复合材料存在一定的孔隙结构,氧化铁纳米粒子被锚定在碳表面.当氧化铁和生物质衍生碳的质量比为1:1时,制备的复合材料具有最优的电化学性能,在3.0
【机 构】
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西北民族大学化工学院,甘肃兰州730030;环境友好复合材料国家民委重点实验室;甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用重点实验室;甘肃省生物质功能复合材料工程研究中心;西北民族大学化工学院,甘肃兰州7
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为改善碳材料比电容低的问题以及氧化铁(Fe2O3)导电性和循环稳定性差的问题,采用氧化铁修饰生物质衍生碳(ATC)表面制备氧化铁/生物质碳(Fe2O3/ATC)复合材料,通过氧化铁和生物质衍生碳的协同效应使复合材料获得更高的比电容和更好的稳定性.利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼(Raman)光谱等技术手段对样品进行了表征.结果表明,制备的复合材料存在一定的孔隙结构,氧化铁纳米粒子被锚定在碳表面.当氧化铁和生物质衍生碳的质量比为1:1时,制备的复合材料具有最优的电化学性能,在3.0 mol/L氢氧化钾溶液中显示出430.8 F/g(电流密度约为1.0 A/g)的高比电容,电流密度增大20倍时电容保持率大于60％.将其作为负极构建的不对称超级电容器具有较高的电压窗口(0～1.6 V),并且实现了39.1 W·h/kg的高能量密度;同时表现出优异的循环稳定性,在电流密度为10 A/g下循环5000次后拥有111％的电容保持率.
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