文獻(xiàn)翻譯-超級(jí)電容器用氮摻雜多孔碳材料的制備及性能研究

基于溶-膠程和KOH化方法超電容器富氮摻多碳摘要：

一種具有高比表面積和優(yōu)良電容性能的超級(jí)電容器電極用富氮摻雜多孔碳材料（，NPC）是聚丙烯酸甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂通過溶膠—凝膠過程在常溫下靜置時(shí)，接著在N氛圍下350℃燒500碳化各一小時(shí)同比例的KOH700活化兩小時(shí)而制備的的孔容和表面化學(xué)組成可由活化步驟控制，隨著活比例的增大，NPC的比表面積發(fā)生了顯著的變化,由

增加到最高2674

,氮素的含量則從20。3％減少到。8％.實(shí)表明，活化比例為：1.5時(shí)達(dá)到最理想效果。氮元素的存在使得多孔結(jié)構(gòu)的硫酸溶液中具有很好的電化學(xué)性能：電流密度為0.2

時(shí)表現(xiàn)出高達(dá)Fg

的比容量、優(yōu)良的倍率特性（電流密度

時(shí)仍有及良好的循環(huán)穩(wěn)定（9000次循環(huán)后沒有電容量損失這些特性使得這種NPC很有希望成為超級(jí)電容器的電極材料關(guān)鍵詞：

氮摻雜；多孔碳；溶膠-凝膠過程；活化；超級(jí)電容器

介基于雙電層電容器中的電化學(xué)電荷調(diào)節(jié)（充放電機(jī)制）和法拉第過程（贗電容效電學(xué)電容器,是大電流充放電用電設(shè)備和混合動(dòng)力汽車的重要組成部.為了改善電化學(xué)電容器的比量性能，通過加入大量的表面電活性物質(zhì)來引入贗電容并且同時(shí)增加雙電層電容的容量，這一法是極為有效和有意義的。Kotz。Burke，F(xiàn)和E.Frackowiak

等人在它的工作原理、現(xiàn)今應(yīng)用和將來發(fā)展趨勢(shì)及前景方面提供了更多細(xì)節(jié)信息。多孔碳材料作為電化學(xué)電容器電極材料的重要可選材料之一，因其多孔的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)、優(yōu)良的電導(dǎo)率、低廉的成本以及易于制備的特點(diǎn)，因而可能是增加超級(jí)電容器比容量最理想材料經(jīng)過研究發(fā)，多孔的結(jié)構(gòu)能使介孔和微孔協(xié)同作用，介孔提供了電子和離子進(jìn)出的有效通道，而微孔既提供了小空穴使離子能夠快速傳輸同時(shí)也是較高吸附表面積的一個(gè)要原因。在碳材料中進(jìn)行氮摻雜，因含氮官能團(tuán)能引入法拉第反應(yīng)并提高碳材料在電解液中的浸潤(rùn)性，是提高比容量非常理想的方法.三聚氰胺樹脂作為一種多用途的化合物，富含氮元,引起了科學(xué)家和研究人員的廣泛關(guān),欲用它在超級(jí)電容器電極材料制備中作為氮源過去四年中，研究人員在改善超級(jí)電容器容量方面已展開了廣泛的研究，采用氮表面官能團(tuán)摻雜的碳材料如氮摻雜的有序介孔酚醛樹氮摻雜碳包覆的石墨、墨烯氮摻雜納米碳化合物硝酸改性的高度有序介酚醛樹脂基碳材和分散的氮摻雜納米球。而，這些材料制備方比模板法合成和碳包覆的氧化石墨烯很繁瑣操?gòu)?fù)雜本或者較為耗，因此找到一種可以簡(jiǎn)便地制備出具有優(yōu)異電化學(xué)性能的、氮摻雜多孔碳材料的方法是非常受期的

。我們?cè)诰郾┧崴芤褐幸爰酌鸦娜矍杓兹渲芤涸跍叵峦ㄟ^溶-凝膠作用制得了實(shí)驗(yàn)所需碳化前驅(qū)體后通在氛中過熱分解化并KOH活化后,制備了一種氮含

224豐富,具有高比表面積，高比容量的氮摻雜多孔碳材料。電化學(xué)性能測(cè)試顯,這種氮摻雜多孔碳料作為水性超級(jí)電容器活性電極材料有著優(yōu)異的電容特

實(shí)部2.1實(shí)驗(yàn)料試丙烯酸水溶Mn=1800,PDI=1.1含固量％醚化的三聚氰胺甲樹脂水溶液UniboHT580,含固量％）購(gòu)自上海Yiqian有公司。乙醇AR，997％、KOH液(AR85%和HCl(AR，。％)購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。所有試劑除非另有申明收到后均在短期內(nèi)使用以保證其品質(zhì)。2.2氮摻多碳合簡(jiǎn)單的制備過程描述如下：將。0g的烯酸水溶液(羧基。029mol）和15.7g的醚的三聚氰胺-甲醛樹脂水溶液混合，室溫下靜置24時(shí)，澄清溶液漸變?yōu)闇啙幔玫教蓟膀?qū)體。接著將碳化前驅(qū)體置于管式爐里在氮?dú)夥諊绿蓟?00°C小速5°Cmin-1.接著在氣氛圍下用KOH化，條件為700°C2小碳得到的標(biāo)記為。KOH化過程根據(jù)文獻(xiàn)中的方法略作改以KOH/C-500活比為為，將?；霮OH溶（1。06gKOH聲分散于15ml乙醇，接著氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至使醇于揮發(fā)KOH活過程在式爐中完(氣氛圍下升溫速率5°Cmin-1至700°C溫時(shí)卻室溫后，用HCl和大量去離子水反復(fù)清洗直至濾液呈中性。最后將產(chǎn)物置于真烘箱中干燥24小.終制備了活化的氮摻雜多孔碳。所有經(jīng)KOH化后的碳都是標(biāo)記為C—X,其700代700°C活X代KOH/質(zhì)比。C700—0.75,和—。5產(chǎn)分別為46，和21%。2.3樣品征樣品重量隨溫度的變化（TGA在美國(guó)Elmer公的TGA型重析儀上完成（氮氛圍升速:min-1

)傅葉紅（光測(cè)試是在美國(guó)Thermo司的型光譜儀上完成,用來表征碳化過程中前驅(qū)體官能團(tuán)的改變。場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯(FE-SEM）測(cè)試在日本Hitachi公的S-4800型器上完成。透射電子顯微TEM)試在日本司的型完成，以觀察碳的形態(tài)。氮?dú)?附等溫線測(cè)試在美國(guó)Micromeritics公的型儀器上完成確定碳材料上孔的大孔寸分布和比表面積分別由BJH和方法計(jì)算確定.X射線光電子能譜分析XPS在美國(guó)Fisher公的型器上完成（Kahv=2486。）用以表征碳表面含氮官能團(tuán)。元素分析）在德國(guó)Analysensysteme公司的CHNSEL型器上完。2.4電化測(cè)電化學(xué)測(cè)試采用三電極體系，在上海辰華儀器公司的CHI型器上室溫下完成。測(cè)試使用1MH水溶液做電解Ag/AgCl電用作參比電極（溶劑為3M片用作對(duì)電將乙炔黑、聚四氟乙烯、活性材料按照質(zhì)量比1混后，以壓力壓在鈦網(wǎng)上得到工作電極。每個(gè)工作電極含有約的性材料面積約為1cm循環(huán)伏安和恒電流充放電測(cè)試的電勢(shì)窗口為-0.1V～。7V.化學(xué)阻抗測(cè)試的頻率范圍是，流電壓是。

結(jié)與論3.1形貌結(jié)圖1顯示的是丙烯酸甲醚化三聚氰-甲醛樹脂在生溫的過程中熱分解是樣品質(zhì)量的變化可

2ooo2ooo以看出，熱分解過程分為三步。三個(gè)主要分解步驟分別在（Tmax=100°C,5.5%質(zhì)量損失～350°C(Tmax=250°C30質(zhì)量損失～500°C（2%質(zhì)量損失高溫下丙烯酸/甲醚化三聚氰胺-醛樹脂質(zhì)量剩余。我們根據(jù)熱分解曲線所提供的信將前驅(qū)體分別在350°C和分和為研究材料的結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)，對(duì)500進(jìn)步進(jìn)行了FT-IR測(cè)試。如圖2-1

處的特征峰對(duì)應(yīng)著NH的縮振動(dòng)2000—處較弱寬峰與類似C≡N的氮官能團(tuán)有關(guān).1510cm處的特征峰我們認(rèn)為對(duì)應(yīng)伸振動(dòng)。935-1400cm

的寬峰是由體系中—C=N的縮和轉(zhuǎn)動(dòng)引起的

,532-900—1

處的峰是環(huán)的呼吸或彎曲振動(dòng)和-NH官團(tuán)的彎曲振動(dòng)。因此，根據(jù)上述分析，我們可以得出以下結(jié)論包許多含氮官能團(tuán)。圖3和圖4分是C500和—700的TEM圖,以很明顯的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過KOH活化后產(chǎn)生了多孔結(jié)構(gòu)C500表光滑、孔較少，而—700-1.5的表面形貌與之差異很大，它表面相當(dāng)粗糙，并且有大量直徑小于幾百納米的凹穴，它們的形成得益于高時(shí)殘余氣體排出和KOH活這者的共同作用C700中重要的多孔結(jié)構(gòu)可能起到離子緩沖和減小擴(kuò)散阻力的作用TEM像（圖和）更明顯顯示出C700-1.5有分整齊石墨層和大量的微孔同樣這與C-500圖的形貌差異很大。為進(jìn)一步研究KOH活中的結(jié)構(gòu)，經(jīng)測(cè)試分別得到了500、C—。75C。C——。5的氮?dú)馕?脫附等溫線，如圖所示。呈現(xiàn)出Ⅱ型等溫線的形狀，表明它不存在孔結(jié)構(gòu)點(diǎn)在5b中到了證實(shí)質(zhì)量比的增加C-700-0、C-700-1。吸附體積顯著增加，表明形成了更多的多孔C-700-0。75和C-700-1。現(xiàn)出Ⅰ型等溫線形狀，這表明其含有微孔和少量介孔C。5呈出Ⅳ型等溫線形狀，并且在相對(duì)壓力為。時(shí)有滯后回線，表明有更多介孔的存在。除此之外，在相對(duì)壓力。時(shí)

2等溫線曲線突增膝蓋"變寬表明存在富的微孔，相對(duì)壓力>0.9時(shí)不顯著的尖峰表明大孔仍然存在，但并不明顯。這些信息都與FESEM(圖和（4中形貌結(jié)果一致。通過BJH計(jì)得到更多關(guān)于介孔大小和孔尺寸分布的信息。所有碳的孔徑分布由吸附等溫線得出記錄在圖6中尺分布曲線證了所有的活性碳介孔孔徑分布較窄2.0到0nm不等，而隨著KOH/C質(zhì)量比從到1微的孔容也因KOH的化作用而逐漸變大500C700—C-700、。5結(jié)構(gòu)特性列在表?！?00的比面積僅為14

—、無孔容，說明孔極少可忽略不,C-700-0。75C-700，C-700-1.5這經(jīng)過活化的碳材料表現(xiàn)出很好的多孔性。隨著KOH/C-500質(zhì)比從0。75到1材BET比表面積和孔容都因活化程度的增大而劇增—的比表面積為g

—1

容為18cm

C-7001.5的比表面積為2674m2

，孔容為。

2表材料孔特性、氮含量及氮元素歸屬匯總表Tab1.Porouspropertyidentifiedfrom，nitrogencontentevaluatedfromelementalanalysisandrelativecontentsoffunctionalgroupsN1speaksfromXPSspectracarbons樣品

BET

孔容量

氮元素

N1s表面積

cm3g

1

wt.

%m2g1N6

N5

NQ

NXC-500C-700-0.75C-700—1。0C-700-1。

14。247113352674

00。180.721.5

20.3414。3511.358。84

。6646。5642。1733.73

35.7041。5745.3750。31

9.6711.8712.1612.58

0.000。000。003。38和以分析KOH化對(duì)氮含量的影響和氮摻雜的碳材料含氮官能團(tuán)化學(xué)狀態(tài)的影.如表中列，隨著活化中KOH/C500質(zhì)量比的增加，碳材料中氮含量逐漸減少經(jīng)元素分析可知，C-700-0.75，0，C7001.5中含量分別為，14.35，1135%8。。碳材料的氮來自甲醚化的三聚氰甲醛樹脂中的氮，同時(shí)這也是實(shí)驗(yàn)中用到的唯一含氮的試劑?；钚远嗫滋嫉牡侩S著KOH/C質(zhì)量比的增加明顯減少，這是因?yàn)楹倌軋F(tuán)在活化中遭到了破壞同時(shí)在700°C受到了含氮官能團(tuán)的內(nèi)部熱穩(wěn)定性的影響但與之前的報(bào)道相比，所有的碳材料仍然含有相對(duì)較多的般來說，碳基材料中的氮元素被廣泛認(rèn)為有利于提高碳材料表面的浸潤(rùn)性，有效地提高碳材料的導(dǎo)電性，改善電解液離子的傳導(dǎo)，特別地，元素的引入能夠改進(jìn)碳基材料的電容特性。分進(jìn)一步研究了所碳材料表面氮元素的化學(xué)狀態(tài)。圖示的是高分辨的N峰倫茲分峰曲線.N1s峰洛倫茲分峰后產(chǎn)生個(gè)峰。這四個(gè)峰代表了所有碳表面特定的四種類型氮，如表1分別:N-6：吡氮(398，—峰：吡/啶氮400。。3eVN-Q峰季-氮（NX：氧化氮（402-404eV）?？梢钥闯鲭S著KOH/C質(zhì)比的增N6的對(duì)含量減少而—Q和N-X的對(duì)含量增加在前許多報(bào)道的中,—6和N-5位石墨層的邊緣,被認(rèn)為可以在水性電解液中產(chǎn)生贗電容效應(yīng)對(duì)氮摻雜的碳材料的電容特性的改善是非常重要的且在碳源中與三個(gè)碳原子結(jié)合，便于電解液離子的移動(dòng)，能夠有效提高碳材料的導(dǎo)電能C-700相其它碳材料N含最高，因此，可以推斷出它表現(xiàn)出最好的導(dǎo)電能.表所列，盡管隨著KOH/C-500質(zhì)比的增加，氮含量減少，但是N—，5和N—Q總含量在所有的氮摻雜多孔碳材料中仍有優(yōu)勢(shì)，N-5—Q的同作用對(duì)氮摻雜多孔碳的贗電容貢獻(xiàn)很大。總之我通過室溫下溶膠凝作用得到丙烯/甲醚化的三聚氰胺-甲醛樹脂前驅(qū)體化后得到氮摻雜無孔碳，經(jīng)KOH化后合成了高比表面積、含豐富的多孔碳材料。因其具有比表面積大、多孔結(jié)構(gòu)和氮含量高這些特性，此種炭材料作為超級(jí)電容器電極材料將獲得優(yōu)良的電性能。3.2電化性為了評(píng)價(jià)制得的碳材料作為超級(jí)電容器電極材料的電化學(xué)性我們采用循環(huán)伏安法，恒流充放電法和交流阻抗法對(duì)其在HSO電解液中的電容性能進(jìn)行了測(cè)試

圖顯示的是所有所得碳材料在掃描速率5mVs1時(shí)循環(huán)伏曲線以,未活化的氮摻雜碳材料C-500的線展現(xiàn)出很小的特征形狀，并且脫離了雙電層電容器典型的矩形狀，表明盡管氮含量很高（質(zhì)量分?jǐn)?shù)2034因極低的比表面積2

—1

致容特性很差，比容量極低。而C-700-0.75和C700-1。伏安曲線近似呈現(xiàn)出矩形形狀且對(duì)稱符合雙電層電容形成時(shí)典型的電容響應(yīng)。得注意的除矩形—的循環(huán)伏安曲線中還能看到在低電勢(shì)時(shí)的一個(gè)可駝峰，屬于氧化還原反應(yīng)的特征峰。這很可能是因?yàn)椤?.5面的含氮官能團(tuán)通過氧化還原反應(yīng)，提供了贗電容并且改善了碳材料在電解液中的浸潤(rùn)一般來說循伏安曲線的積分積反映了多孔碳比容量的變化趨勢(shì)圖伏特性曲線中在相同的掃描速率下，相比C-700-0.75——1.0，表現(xiàn)出了最高的電流密度響應(yīng)，反映其在所得碳材料中具有最高的比容量。5的比容量益于高比表面積對(duì)雙電層電容器電容的貢獻(xiàn)以及較高的表面氮含量對(duì)贗電容的貢獻(xiàn)。盡管其它氮摻雜的碳材料含氮量更高，是較低的比表面積和不發(fā)達(dá)的孔道使這些碳材料很難完成法拉第反應(yīng)中的電荷快速轉(zhuǎn)也就導(dǎo)致了較差的電容特性。圖8

（）5mV—和（b）50mVs時(shí)的循環(huán)伏安曲線cyclicvoltammetrycurvesatof）mVs

and）50mVs如圖8b隨掃描速率從mVs增到mVs—的安特性曲線仍然保持近似的矩形形狀，這表明它仍具有快速充放電這一良好的電容特性—700。5伏安特性曲線上明顯的寬的氧化還原峰是由于雙電層電容和法拉第電容的協(xié)同作用。8b，在mVs

的掃描速率下C700—。5的環(huán)伏安曲線扭曲較小。而，和—。循環(huán)伏安曲線扭曲很明顯即C500和—700-1.0對(duì)電解液離子的快速擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移并不是合適的材料。這表明多孔的形貌有益于電解液離子的傳輸和轉(zhuǎn)移，大介孔通道使電解液離子的滲透變得容易較小的阻力也提高了材料內(nèi)表面的利用率因此，C-700-1。與活化的氮摻雜碳材料C-500和化的其他氮摻雜碳材料相比C—C700-1.0相比特得到了很大改善。

圖9電流密度為（）。2A

and10A—

時(shí)的恒電流充放電曲線Fig.9curvesatof）0.2A

and(b)10A—圖9a和分顯示的是所有碳材料在電流密度為—和—1時(shí)恒電流充放電曲線，放電時(shí)間的長(zhǎng)短放映了其所帶電荷量的大從圖看出，所有的充放電曲線都接近三角形，這顯示了很好的雙電層電容性能和電化學(xué)可逆.與、C。75、C-7001比,—7000.75的放電時(shí)間最長(zhǎng),的比容量在電流密度0.2Ag1

時(shí)高達(dá)280F1

—

，在—

時(shí)也達(dá)到，這與循環(huán)伏安測(cè)的結(jié)果一致?！?.5的孔形貌使得微孔表面利于電解液離子的進(jìn)出，更多的電荷能積累在微孔中而且也利于高電流充放電時(shí)電解液離子在孔道中的快速轉(zhuǎn)移和擴(kuò)與C-700-0.75和C-700-10比C—1中電化學(xué)活躍的N-65和Q官團(tuán)的相對(duì)含量較高，產(chǎn)生了更多的贗電.因此，C7001.5的比容量在電流密度02Ag時(shí)C-500增了，10Ag1

時(shí)增加了584%。多孔形和含氮官能團(tuán)的協(xié)同作用使得比起過去四年報(bào)道過的氮摻雜的碳材料有著更為優(yōu)越的容量性能，例如氮摻雜的酚醛樹脂基有介孔碳在電流密度0.1Ag

時(shí)電容為g—碳包覆氮摻雜的石墨在電流密度-1

時(shí)電容為—1[32]

石烯氮摻雜的碳納米粒子在電流密度0-1

時(shí)電容為-1

硝改性的高度有序介孔酚醛樹脂基碳材料在電流密度01Ag-1g-1時(shí)容為-1.

電容為g134散氮摻雜碳納米球在0圖顯示的是所有炭材料的交流阻抗圖。所有樣品均呈現(xiàn)出相似的形包含三個(gè)部分：低頻率區(qū)處的近似垂直的直線；中頻率區(qū)處與擴(kuò)散阻力相關(guān)的斜直線；高頻區(qū)處代表了電荷轉(zhuǎn)移阻的半圓[

。顯然，未活化的材料表現(xiàn)出較差的電容特性和更高的離子擴(kuò)散阻力，因?yàn)樗诘皖l區(qū)的直線要比經(jīng)過活化材料的平[30。與C-700-0。75與—。比，—700-1.5在頻區(qū)的直線更垂直，表現(xiàn)出良好的電容性能。在中頻區(qū)短而緩的斜線代表著較低的擴(kuò)散阻力，高頻區(qū)半圓半徑的減小，意味著電荷轉(zhuǎn)移阻力的降56]。圖顯示是所有碳材料在不同電流密度下比容量的變化著流密度從0A—

增加到10Ag

，所有碳材料的比容量均逐漸減.C-7001的容量從280Fg

下降到171F—1

，保留率為61,這對(duì)超級(jí)電容器來說是很可觀的同樣—500——0.75和C-700在流密度為10A-1

的比容量分別為F-1F-1

和128Fg

，保留率分別為％和。高電流密度充放電下C-700-10和。5的的保留率得益于他們的多孔形貌和良好的導(dǎo)電,這與循環(huán)伏安法測(cè)試和恒電流充放電測(cè)試的結(jié)果一致而未活化的—因孔道不發(fā)達(dá)比面積小活化程度較低的C。擴(kuò)散阻力大，所以電容特性均較可以進(jìn)一步得出結(jié):表面

2的含氮官能團(tuán)和比表面積都對(duì)材料的電容性能起重要作——1與C-700含量相近的情況下，因其孔徑分布更為合比表面積和含氮官能團(tuán)表面更大，能提供更多的贗電容和更好的導(dǎo)電性，所以C在有的電流密度下都表現(xiàn)出更高的比量。圖表，除了多孔碳材料較高的氮含量，氮摻雜碳材料表面官能團(tuán)的利用率和電解液離子對(duì)各種價(jià)態(tài)的氮元素N6N利用對(duì)提高贗電容也起到了極為重要的作[20,37,45,46氮官能團(tuán)對(duì)氮摻雜碳材料的電化學(xué)表現(xiàn)的影響我們將在之后通過利用相同多孔形貌、不同含量含氮官能團(tuán)的氮摻雜多孔材料進(jìn)行進(jìn)一步的研究。循環(huán)穩(wěn)定性對(duì)超級(jí)電容器至關(guān)重為了評(píng)價(jià)—1.5的化學(xué)穩(wěn)定性我們將其在2Ag1的電流密度下進(jìn)行恒流充放電測(cè)試。如圖所示，經(jīng)過9000次循環(huán)后沒有容量損失，表明材料具有很好的循環(huán)穩(wěn)定性次環(huán),可能由于充放電過程中電活性物質(zhì)被持續(xù)“化，比容量增加了19%

31,57]

?？傊?001.5表出很好的容量性能好的倍率特性和循環(huán)穩(wěn)定性主要?dú)w因于以下幾個(gè)方面）g的高比表面積，提供給雙電層電容足夠的表面積多結(jié)構(gòu)中微孔和介孔的協(xié)同作用能減少擴(kuò)散阻力，便于離子的快速傳.（3）豐富的電化學(xué)性質(zhì)活躍的含氮能團(tuán)改善了多孔碳材料的浸潤(rùn)性,充放電過程中產(chǎn)生了贗電容。

結(jié)由溶膠凝過程合成的聚丙烯/甲醚化的三聚氰胺—甲醛脂作為碳化前驅(qū)體，經(jīng)高溫分解得到孔道較少的碳材料過KOH活得到了氮含量豐富的氮摻雜多孔碳材——1.5氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88%比表面積高達(dá)2674m2-1.雙電層電容和贗電容的協(xié)作用使得—1在1MHSO水溶液中有著極好的電化學(xué)表現(xiàn).比如，在0.2Ag-1

電流密度下的比容量為280Fg

，優(yōu)良的倍率特性（10Ag1

的電流密度下的比容量為171Fg-1以及好的循環(huán)穩(wěn)(循環(huán)后無容量損失),些都表明C—。5是種非常有前景的超級(jí)電容器電極材料。參文：[1]B.：Applications,KluwerAcademic/PlenumPublishersNew。[2]

Li,MinLiuQingLu,—AperiodicHierarchicalCarbonforHighRateElectrochemicalEnergyAngewInt。Ed。（373-376.[3]Kotz,Carlen,andapplicationsofelectrochemicalcapacitors,ElectrochimicaActa45（24832498.[4]AndrewBurke，R&Dconsiderationsforandapplicationofelectrochemicalcapacitors，ElectrochimicaActa）10831091.[5]DariodigerKHybridizationofrechargeablebatteriesandcapacitors：andlimits，Electrochimica72（2012）1。[6]Wang,ShiyingXiao,uyangHou，Hu,LiliLiuandYupingWuElectrodeforaqueousRSCAdv.3(2013

[7]FuqiangZhang，MengDong，YanChengzhongYu,Tu，DongyuanZhao,ARoutetoSynthesizeHighlyPolymersandCarbonwithIa3dBicontinuousCubicStructureJ.。Chem。127（13508[8][9]

Tian-YiMa,LeiLiu，Yuan,Directsynthesisofordered，Chem。Soc.Rev42）。MingjiangKim，。McGann，—EunChun,JayF。Whitacre,MietekJaroniec，KrzysztofMatyjaszewski，，ActiveNitrogen-EnrichedwithWell-DefinedMorphologySynthesizedPyrolysisofSelf—BlockCopolymer,。Chem.134（2012）1484614857。[10]NilanthaPWickramaratneJiantieXu，MinWangLin，LimingDai,MietekJaroniecEnrichedCarbonSpheres：AttractiveMaterialsforSupercapacitorElectrodesandCO2Adsorption。26（2014)[11]Wu,ZhenghuiLi,MingjiangZhong,Kowalewski,KrzysztofSynthesisofNanoporousCarbonMaterialsPreparedby，。53(2014)3957-3960。[12]ElzbietaFrackowiak,Carbonforsupercapacitorapplication,9（）1774-1785.[13]Elzbieta?BCarbonfortheelectrochemicalstorageofincapacitors,Carbon（2001937[14]AGPandolfo,AFHollenkampCarbonpropertiesandtheirrolein。PowerSource（11-27.[15]Yanwu，ShanthiMurali,MerylDStoller,KJWeiweiCaiPauloFerreira,AdamPirkle，MWallace,KatieAThommes,，EricAStach,SRuoff，Carbonproducedofgraphene332(2011）1537-[16]Cao,MiaoLi,XinmingLi，QianmingKunlingMinlinZhong，DehaiWu，F(xiàn)engLin,，Boostingperformanceofcarbonreducedadditives，Chem.。15（2013[17]DeyangHangStudiesofcarbonsindouble-layerJPowerSource（1998)99107。[18]JonathonDuayA。Sherrill,，GilletteSangBokLee，Self-LimitingElectrodepositionofHierarchicalM(OH)2/MnO2：MechanismandSupercapacitorProperties,ACSNano7（）1200-1214.[19]DouY,D,FulvioMayesRT，Carbonforcapacitiveenergy，Mater。4828。[20]Y.P。ElkeRahm，Holze，EffectsofheteroatomsonperformanceofelectrodematerialsforlithiumionElectrochimica47(2002）3491。[21]，ShibiFangYingyanJiang,anodematerialsbasedmelamine，。。8）22232227。[22]GrzegorzLota，ElzbietaNanotubescompositesrichinforsupercapacitorapplication,Electrichem。Commun.9（1828-1832。[23]Whon-heeJunHyukMoon，N-DopedCarbonforSupercapacitorApplication，

Appl.。6(2014)13968-13976。[24]Zhao，YitaoDai,nitridehybridasanefficientmetalcatalystforoxidantandsteam-freeJ。MaterChem。A33(2014)13442-13451。[25]UdayaBNasiniVenuGopalBairi,KumarRamasahayamShawn。TitoAliU。Shaikh，anddualheteroatomdopedmesoporoussynthesizedviamicrowavemethodforapplication，。PowerSource(2014）257[26]Muhammad，NasirMahmood,KButt,Mahmood，F(xiàn)aryal，MuhammadTanveer，ZulfiqarAli,ImranAslam,Multifunctionalg-C3N4nanofibers：A—FabricationandEnhancedOpticalElectrochemicalandAppl6（1258-1265.[27]LiChunguiYingYang,LeiWang,HonggangNitrogen-DopedPorousCarbonasExcellentforAdvanced，Eur20（2014)564-574。[28]AB。G.。Sevilla,One-potofmicroporoushighlyinandtheirperformance。Chem。A2）14448。[29]，NBG,JungImK，—inhibited3Dreducedgrapheneoxideforhighsupercapacitorelectrodes，Nano7（2013。[30]YoungSooYun,ChangbinIm,HoPark,ImgonHwang,，Jin,Hierarchicallycarboncontainingheteroatomsfor，Source234）285-291。[31]，MinZhou，ShiyongShiyouGuan,Richmesoporousresin—carbonfor，ElectrochimicaActa148(2014）—[32]W。，。H。Moon,forapplication,ACSAppl。Mater。6[33]M.Zhou，PuH。Chen,Z.Wang。，of—likegraphene/nitrogen-dopedcarboncompositeswithtunabletexturalparametersnitrogenJ.。37）[34]K.S。S.J.Synthesisofcarbon-coatedandelectrochemicalperformance,Electrochim。Acta(2011）6547-6553。[35]T。Cai，M。Zhou,D.，。，S。HighlyorderedformaldehydecarbonsupercapacitorelectrodematerialJ。PowerSources2312013）197[36]ZhibinLei,LiLu,X。S.，ThepropertiesofreducedbyEnviron.Sci。5(2012)—6399。[37]Min，F(xiàn)anPu，ShiyouNitrogendopedthroughKOHwithin(2014)194。[38]XuefeiLi,LingnanYang，MingGao,TingjingWu,MingLi,Synthesisandof—dopedbyofAppl.A（2013)735-739。[39]Z。QLi,。YZhouJ，T。Chen,JCarbonbyglow。Alloys346）。[40]Yang，XuefeiLi，Liu，MingXiaoyanLiu,LingnanKong，Yang，

SynthesisandcharacterizationofnitrogenrichnitridebyofAppl.A105（）161-166。[41]John，RobertWilliams,ValeryN，ofCarbonNano。731-734.[42]ValeryN.，，Margrave，SynthesisandofCarbonChem.Mater。（[43]LinLiu，Ding，Li,Mojie，XinheBao，Synthesisofmicroporousnitride，MicroporousMesoporousMater。（2008216222.[44]LiLiZhenZhouHuiGuanAntonietti,MariaMagdalenaTitirici,—ContainingCarbonswithSuperiorPerformanceinAdv。22（2010）—。[45]BinXu，ShanshanHou,Cao,Wu，YangSustainable—withpreparedfromfor。Mater22(201219088-19093[46]LiuWan，JianlongWang,Lijing，YahuiKaixiLi，Nitrogen—EnrichedHierarchicallyPorousCarbonsfromforHigh-PerformanceACSAppl.Mater。Interfaces(2014)。[47]。R.，Kapteijn，J.A.Moulijn,Zhu,K。M.Thomas,ofnitrogenfunctional