Page 41 - 《精细化工》2021年第3期
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第 3 期                  王鹏飞，等:  三聚氰胺树脂碳基材料在电化学储能中的研究进展                                    ·461·


                 该材料具有高比表面积、杂原子掺杂、大孔和                          参考文献：
            互连的多孔通道等，在超级电容器电极材料中显示出                            [1]   LARCHER  D, TARASCON J M. Towards greener and more
            有利的结构优势，展现出不凡的电化学性能（在电流                                sustainable batteries for electrical energy storage[J]. Nature Chemistry,
            密度为 1 A/g 时，比容量为 320 F/g）。LI 等        [76] 将微孔         2015, 7(1): 19-29.
                                                               [2]   ZANG X B, WANG J L, QIN Y J,  et al. Enhancing capacitance
            间苯二酚-三聚氰胺-甲醛与碳纳米管直接炭化，通过
                                                                   performance of Ti 3C 2T x mxene as electrode materials of supercapacitor:
            调节三聚氰胺量和炭化温度，适当对材料的掺 N 量及                              From controlled  preparation to composite structure construction[J].
            N 的种类进行调节，成功地合成了可用于超级电容器                               Nano-Micro Letters, 2020, 12(1): 1-24.
            电极的多层多孔 N 掺杂电缆型碳材料。无需任何额外                          [3]   SHI C W, OWUSU K  A, XU  X M,  et al. 1D carbon-based
            的模板和激活过程即可实现高性能可再生能源的存储                                nanocomposites for electrochemical energy storage[J]. Small, 2019,
                                                                   15(48): 1902348.
            和转化。RATHA 等      [16] 报道了一种有关 N 掺杂的碳/金
                                                               [4]   CHOI C, ASHBY D S, BUTTS D M, et al. Achieving high energy
            属氧化物的合成与电极应用，采用 FeOOH 纳米针和                             density and high power density with pseudocapacitive  materials[J].
            三聚氰胺树脂的纳米复合材料炭化制备了铁-碳纳                                 Nature Reviews Materials, 2019, 5: 5-19.
            米杂化体，其也表现出优异的电化学性能。                                [5]   GONG J Q (巩俊强), DENG H (邓浩), XIE Y H (谢莹华). Energy
                                                                   storage technology classification and domestic energy storage
                 以三聚氰胺树脂为原料制备的电极材料在超级
                                                                   technology comparison of large-capacity batteries[J]. China Science
            电容器的应用中均表现出优异的电化学性能。丰富
                                                                   and Technology Information (中国科技信息), 2012, (9): 139-140.
            的孔道结构和高氮原子掺杂很好地改善了材料的电                             [6]   CHEN X L, PAUL R, DAI L M. Carbon-based supercapacitors for
            导率，氮掺杂的碳材料更是通过法拉第反应增加假                                 efficient energy storage[J]. National Science Review, 2017, 4(3):
            电容，致使材料显现出更高的比电容。将三聚氰胺                                 453-489.
                                                               [7]   SONG Z P, ZHOU H S. Towards sustainable and versatile energy
            树脂与其他材料复合使得碳基材料的结构、性能进
                                                                   storage devices:  An overview of organic electrode materials[J].
            一步得到优化。以其为电极拼装的简易设备甚至点                                 Energy & Environmental Science, 2013, 6(8): 2280-2301.
            亮 LED 灯长达 12 min，充分显示出其在超级电容器                      [8]   JIANG H, LEE P  S, LI C Z. 3D carbon based nanostructures for
            中应用的可行性。                                               advanced supercapacitors[J]. Energy &  Environmental Science,
                                                                   2013, 6(1): 41-53.
            3   结束语与展望                                         [9]   BORENSTEIN  A, HANNA O,  ATTIAS R,  et al. Carbon-based
                                                                   composite materials for supercapacitor electrodes:  A review[J].
                 近年来，以三聚氰胺树脂为前驱体制备的氮掺                              Journal of Materials Chemistry A, 2017, 5(25): 12653-12672.
                                                               [10]  FRACKOWIAK E. Carbon materials for supercapacitor application[J].
            杂碳基材料受到人们广泛关注，将其制备的高氮掺
                                                                   Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, 9(15): 1774-1785.
            杂多孔碳应用于二次电池、超级电容器等电化学储                             [11]  GHOSH A, LEE  Y H.  Carbon-based electrochemical capacitors[J].
            能设备的电极材料成为研究的热点。三聚氰胺树脂                                 ChemSusChem, 2012, 5(3): 480-499.
            具有低成本、高含氮量和易加工等特性，在制备成                             [12]  COTTINEAU T, TOUPIN M, DELAHAYE T, et al. Nanostructured
            碳基材料后显示出高比表面积、丰富的孔道结构和                                 transition metal  oxides for aqueous hybrid electrochemical
                                                                   supercapacitors[J]. Applied Physics A, 2006, 82(4): 599-606.
            高氮原子掺杂等特点，充分体现了以其为前驱体制
                                                               [13]  DENG Y F, XIE Y, ZOU K X, et al. Review on recent advances in
            备的碳基材料在电极应用中的优势。在制备过程                                  nitrogen-doped  carbons:  Preparations  and  applications  in
            中，多种制孔手段各擅胜场，优劣分明，如活化法                                 supercapacitors[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2016, 4(4):
            工艺简单、成本低廉，但孔道生成效果不佳。模板                                 1144-1173.
                                                               [14]  LAWRIE K J, BLAKEY I, BLINCO J P, et al. Chain scission resists
            炭化法通过引入模板剂，虽然在很大程度上改善
                                                                   for extreme ultraviolet lithography  based on high  performance
            了材料的孔道结构，却也因此增加了过程的复杂
                                                                   polysulfone-containing polymers[J]. Journal of Materials Chemistry,
            性。混合聚合物炭化法相比于模板炭化法虽省去了                                 2011, 21(15): 5629-5637.
            模板剂的刻蚀过程，但孔道生成的效果略逊色。未                             [15]  FANG B Z, KIM J H, KIM M S, et al. Hierarchical nanostructured
            来各种制孔工艺有望朝着更为均衡的方向发展。尽                                 carbons with meso-macroporosity:  Design, characterization, and
                                                                   applications[J]. Accounts of Chemical Research, 2013, 46(7): 1397-1406.
            管目前有关三聚氰胺树脂碳材料的制备被相继报
                                                               [16]  RATHA S, VERNEKAR D, SIVANERI K,  et al. Iron-carbon
            道，但其大规模的工业化生产仍需发展与深化。今                                 nanohybrid particles as environmentally benign electrode for
            后以三聚氰胺树脂制备的碳基电极材料势必朝着                                  supercapacitor[J]. Journal of Solid  State Electrochemistry, 2017,
            比表面积大、孔道丰富、成本低、工艺简化的方向                                 21(6): 1665-1674.
                                                               [17]  FISET E, RUFFORD  T E, SEREDYCH M,  et al. Comparison of
            发展。此外，其氮原子的掺杂和较高的孔隙率在催
                                                                   melamine resin and melamine network as precursors  for carbon
            化、储氢等领域中的应用也受到越来越多的科研人
                                                                   electrodes[J]. Carbon, 2015, 81: 239-250.
            员的关注。                                              [18]  OKANO M,  OGATA Y. Kinetics of the condensation of melamine
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