二维炭材料引起了研究人员广泛的关注,然而,其复杂的合成方法、非均匀的结构以及难以精确控制的性质限制了这一形貌控制科学的发展。本研究开发了一种普适性的制备方法,通过简便的化学交联反应,利用吡咯和吲哚作为氮源,3,4-乙烯二氧噻...二维炭材料引起了研究人员广泛的关注,然而,其复杂的合成方法、非均匀的结构以及难以精确控制的性质限制了这一形貌控制科学的发展。本研究开发了一种普适性的制备方法,通过简便的化学交联反应,利用吡咯和吲哚作为氮源,3,4-乙烯二氧噻吩作为硫源,制备了一系列杂原子掺杂的二维多孔聚合物。这种自下而上的策略能够实现高杂原子含量、丰富孔性结构和超薄厚度的功能化炭纳米片的大规模合成。因此,所得到的氮掺杂炭纳米片作为锂离子电容器负极,在5 A g^(-1)条件下表现出573.4 mAh g^(-1)的比容量,而经优化的氮掺杂炭纳米片作为锂离子电容器正极,在5 A g^(-1)条件下表现出100.0 F g^(-1)的比电容。基于此,开发了一种双碳离子电容器,在400 W kg^(-1)条件下,168.4 Wh kg^(-1)的能量密度,循环10000次后循环稳定性保持在86.3%。值得注意的是,这种自下而上的策略为大规模精确定制具有目标结构和性质的二维功能化炭纳米片开辟了新途径。展开更多
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文摘二维炭材料引起了研究人员广泛的关注,然而,其复杂的合成方法、非均匀的结构以及难以精确控制的性质限制了这一形貌控制科学的发展。本研究开发了一种普适性的制备方法,通过简便的化学交联反应,利用吡咯和吲哚作为氮源,3,4-乙烯二氧噻吩作为硫源,制备了一系列杂原子掺杂的二维多孔聚合物。这种自下而上的策略能够实现高杂原子含量、丰富孔性结构和超薄厚度的功能化炭纳米片的大规模合成。因此,所得到的氮掺杂炭纳米片作为锂离子电容器负极,在5 A g^(-1)条件下表现出573.4 mAh g^(-1)的比容量,而经优化的氮掺杂炭纳米片作为锂离子电容器正极,在5 A g^(-1)条件下表现出100.0 F g^(-1)的比电容。基于此,开发了一种双碳离子电容器,在400 W kg^(-1)条件下,168.4 Wh kg^(-1)的能量密度,循环10000次后循环稳定性保持在86.3%。值得注意的是,这种自下而上的策略为大规模精确定制具有目标结构和性质的二维功能化炭纳米片开辟了新途径。
