N/P掺杂活化炭气凝胶的制备及电化学性能

doi:10.14135/j.cnki.1006-3080.20241210003

华东理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (05) : 604 -613. DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20241210003

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摘要

以间苯二酚-甲醛基炭气凝胶为原料，磷酸氢二铵(（NH₄）₂HPO₄)为活化剂和N源、P源双原子掺杂剂，通过简单的固相物理研磨混合，经热解制备了N/P共掺杂活化的炭气凝胶（NP-CAs），一步法完成了炭气凝胶的活化和双原子掺杂。研究结果表明，当热解温度为900℃，（NH₄）₂HPO₄与CAs的掺杂比（质量比）为1∶2时，所制备的改性炭气凝胶的比表面积达到1 196.75 m²/g，总孔体积为1.60 cm3/g；成功实现了N/P双原子的掺杂和均匀分布；N和P的质量分数分别达到了0.54%和0.13%；亲水性得到大幅度提升；在三电极体系下，当电流密度为1.0 A/g时，其比电容可达150 F/g，并保持了相当高的循环寿命。