复合材料学报

作者：魏帅, 李朝霞, 孟淑娟, 朱星臣, 卢新宇, 苏琼, 王彦斌,

关键词：生物质, Fe₂O₃, 氮掺杂, 复合材料, 超级电容器, 电极材料, 储能,

开发具有离子/电子传输速度快，表面化学可调的可再生、低成本、环保的电极材料是目前储能器件发展的迫切需要。近年来，生物质碳材料因其低成本、可再生、循环性能好等优点备受关注，但其比电容和能量密度较低影响了其实际应用。在此，将生物质废弃物转化为具有良好化学性质的碳材料，并通过杂原子掺杂生物质碳材料与过渡金属氧化物Fe₂O₃进行复合，利用Fe₂O₃与氮掺杂碳的互补优势，以一步碳化法制备出Fe₂O₃/氮掺杂生物质碳(NBCs)复合材料，表现出优异的电化学性能。结果表明：Fe₂O₃/NBCs作为负极材料在1 A·g^?1电流密度下的比电容为575 F·g^?1。同时，将Fe₂O₃/NBCs-700℃和NiCoFe-P分别为负极和正极材料组装成不对称超级电容器，在功率密度为800 W·kg^?1的情况下，能量密度达到33.3 W·h·kg^?1。组装的不对称超级电容器还表现出优异循环稳定性，经过3500次循环后仍保持82.4%的电容。因此，Fe₂O₃/NBCs作为负极电极材料，是极具有前途的超级电容器电极材料。

来源：2023年第10期

《复合材料学报》期刊编辑部

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