Page 34 - 《精细化工》2021年第3期

第 38 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.38, No.3
202 1 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2021

综论
三聚氰胺树脂碳基材料在电化学储能中的研究进展

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王鹏飞，支云飞 ，陕绍云 ，苏红莹，邹 冉，王守宏
（昆明理工大学 化学工程学院，云南 昆明 650504）

摘要：电极材料是影响电化学储能系统性能的主要因素。目前，对电极材料性能改善的研究主要集中于结构的
优化和杂原子的引入两个方面。以三聚氰胺树脂为前驱体制备的碳基材料凭借其丰富的孔道结构和高含量的氮
原子掺杂双重优势，在电化学储能设备的电极材料的应用中表现出高电容性能和出色的循环能力。该文从活化
法、模板炭化法、混合聚合物炭化法等孔道控制工艺，探讨了孔道结构对于材料性能的影响。针对当前主流研
发的电池和超级电容器，对以三聚氰胺树脂为原料制备的碳基材料展开综述，并分析其研究现状与发展趋势。
关键词：三聚氰胺树脂；电化学储能；碳基电极材料；二次电池；超级电容器
中图分类号：O613.71 文献标识码：A
文章编号：1003-5214 (2021) 03-0454-10 开放科学 (资源服务) 标识码 (OSID)：

Research progress of carbon-based materials of melamine resin as
precursor in electrochemical energy storage electrode materials

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WANG Pengfei, ZHI Yunfei , SHAN Shaoyun , SU Hongying, ZOU Ran, WANG Shouhong
（Faculty of Chemical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650504, Yunnan, China）
Abstract: Electrode materials are a main factor affecting electrochemical energy storage system performance.
At present, the research on its performance improvement is focused on the structural optimization and the
introduction of heteroatom. Carbon-based materials, which are prepared by melamine resin as precursor,
have excellent capacitive performance and recycle ability in the application of electrode materials of
electrochemical energy storage due to their double advantages of abundant porous structure and nitrogen
atoms doping. The influence of porous structure on its performance from the porous control method such as
activation method, template-carbonization method, and mixed polymer carbonization method is discussed.
Meanwhile, the carbon-based materials used as electrode materials for current batteries and super capacitors,
which are prepared by using melamine resin as precursor are reviewed. The research status and
development trend are also analyzed.
Key words: melamine resin; electrochemical energy storage; carbon-based electrode materials; rechargeable
batteries; supercapacitors

随着全球生态环境的恶化和传统化石能源的枯 断扩大的移动消费电子市场和无线通信需求的推动
竭，可再生、可持续能源的开发与利用迫在眉睫。 下，逐步成为人们生活中不可或缺的一部分，在性
由于风能、太阳能、潮汐能和地热能等新型能源的 能和应用前景上有着巨大优势 [4-5] 。
间歇性、区域性等特征，研发高性能的储能系统成 当前，有关 EES 的研究和开发主要集中在超级
为有效利用新能源的关键 [1-3] 。其中，电化学储能技 电容器、锂离子电池和其他相关电池上。但无论设
术（EES）作为便携式电子设备的动力装置，在不 备的电荷存储机制如何，其电化学性能主要取决于

收稿日期：2020-07-27; 定用日期：2020-10-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200696
基金项目：国家自然科学基金项目（21766016）；云南省“万人计划”基金项目（YNWR-QNBJ-2018-198）；昆明市科学技术局科技计划
基金项目（2019-1-G-25318000003480）；倪永浩院士工作站项目（2019IC002）；云南省基础研究计划青年项目（KKSQ202005001）
作者简介：王鹏飞（1995—），男，硕士生，E-mail：w1006696785@qq.com。联系人：支云飞（1989—），男，讲师，硕士生导师，
E-mail：zyf891123@163.com。陕绍云（1978—），女，教授，博士生导师，E-mail：shansy411@163.com。