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柔性电极:等离子处理制备氮掺杂碳纤维布

南洋理工大学的BoOuyang等人将商业碳纤维布经过氮等离子处理,合成了一种分层氮掺杂碳布(hNCC)。除了氮掺杂之外,引入RF等离子处理可获得纳米结构,显著增加材料的表面积和液体电解质对材料的润湿性。电化学测试结果表明:电流密度为100mA/g,150次循环后hNCC电极的储锂可逆容量大约为140mAh/g(电压范围为0.005到3V),是未处理碳纤维布(CC)容量(50mAh/g)的三倍左右,充放电稳定后的库伦效率超过99%。此外,在电流密度为200,400,800,1600mA/g时,对应的可逆容量分别为124,85,55,45mAh/g,且库伦效率均超过98%。

柔性电极:等离子处理制备氮掺杂碳纤维布

图1. a,b)hNCC的FESEM图;c)hNCC的TEM和HRTEM图;d)未处理CC的FESEM图;e)氮等离子活化制备hNCC的简图

柔性电极:等离子处理制备氮掺杂碳纤维布

图2. 未处理CC通过等离子活化形成hNCC的过程示意图

Ouyang B, Zhang Y, Wang Y, et al. Plasma surface functionalization induces nanostructure and nitrogen-doping in carbon cloth with enhanced energy storage performance. Journal of Materials Chemistry A, 2016. DOI: 10.1039/C6TA08155J

 

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