中科医院专家微信 https://news.sina.cn/gn/2017-04-26/detail-ifyetxec6600750.d.html本文要点：一种从溶胶-凝胶原料制备氮掺杂多孔碳材料的新方法成果简介高导电性和富氮的碳材料在储能方面具有广阔的应用前景，但是它们在某种程度上是矛盾的，因为良好的电导率需要高温热处理，这会分解大多数氮物质。本文，中国科学院上海陶瓷研究所黄富强课题组与TianquanLin（同为通讯作者）在《EnergyTechnology》期刊发表名为“ConstructingHierarchicalPorousCarbonofHighPerformanceCapacitancethroughaTwoStepNitrogenFixationMethod”的论文，研究提出一种通过两步固氮溶胶-凝胶法合成具有非凡电容的富氮高导电碳材料的新方法。该工艺得益于前体溶胶中Zn2+与氮原子的配位以及高温化学气相沉积过程中硅与氮之间的稳定键合。最终产品显示出5.6at％的高氮含量，具有高比表面积（m2g-1的分层多孔结构））和非凡的导电性（23Scm-1），可实现Fg-1的惊人电容。这种从固结溶胶-凝胶开始的固氮方法可能为制备高性能超级电容器电极材料提供可靠的途径。图文导读图1、具有N稳定化Zn2+和Si–O–Si网络的氮掺杂分级多孔碳的合成过程示意图。图2、Zn2+与吡咯形成络合物，在°C下还原并蒸发。a）干燥的SiZn和Si凝胶的红外光谱；b）在三种CVD温度下处理的含锌样品（SiZn，SiZn和SiZn）的XRD图谱；c）SiZn的TEM图像；d）（c）部分的高分辨率TEM（HRTEM）图像。图3.锌蒸发，留下毛孔。a）CSiZn样品的SEM图像；b）C-SiZn样品的HRTEM图像；c）拉曼光谱和d）C-SiZn和C-Si样品的孔径分布。图4、硅稳定氮。a）Q///样品的XRD图谱；b）C-Q///样品中N1个的高分辨率XPS光谱（酸蚀后）;c）SiZn和Si样品的N1s的高分辨率XPS光谱（不蚀刻硅化合物）；d）C-SiZn和C-Si样品的N1s的高分辨率XPS光谱（蚀刻硅化合物后）。图5.添加和不添加Zn的N掺杂多孔碳的电化学性能。小结总之，通过标准的溶胶-凝胶法和CVD法，在凝胶中添加了Zn2+制备具有高氮含量（5.6at％）和高导电率（23Scm-1）的碳电极材料。结果表明了氮稳定的新方法，这将有助于生产高氮含量，高性能的活性炭。溶胶-凝胶工艺将大大降低原材料成本，并且易于扩大规模是另一个优势。文献：
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