Chem.J.ChineseUniversities,2023,44(2),2022049720220497(1/11)CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES高等学校化学学报研究论文纤维素纳米晶模板法制备多级孔炭材料及其电化学性能王鹏飞，富文豪，孙少妮，曹学飞，袁同琦（北京林业大学材料科学与技术学院,林木生物质化学北京市重点实验室,北京100083）摘要以纤维素纳米晶(CNC)为模板,酚醛树脂为碳源,KOH为活化剂,通过高温碳化制备了多级孔炭材料.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对合成的一系列炭材料进行了表征.结果表明,前驱体中CNC的降解会形成与CNC直径相当的介孔,KOH活化则会导致炭材料产生大量的微孔和大孔,以及部分4nm左右较小尺度的介孔,所制备炭材料呈现明显的多级孔特性,其比表面积达554.7m2/g,总孔体积为0.323cm3/g.以CNC为模板,KOH活化的炭材料作为电极材料时,在1.0A/g电流密度下其比电容达202.8F/g,当电流密度升高至40.0A/g时,其电容保持率仍达69%,表明该炭材料具有优异的倍率性能；由该电极材料组装的超级电容器在10000次充放电循环后,电容保持率达95%以上,具有良好的循环稳定性.关键词炭材料；介孔；模板；纤维素纳米晶；超级电容器中图分类号O646；O613.71文献标志码Adoi：10.7503/cjcu20220497PreparationofHierarchicalPorousCarbonMaterialsUsingCelluloseNanocrystalsasTemplatesandTheirElectrochemicalPropertiesWANGPengfei，FUWenhao，SUNShaoni，CAOXuefei*，YUANTongqi（BeijingKeyLaboratoryofLignocellulosicChemistry，SchoolofMaterialsScienceandTechnology，BeijingForestryUniversity，Beijing100083，China）AbstractCellulosenanocrystals（CNC），phenolicresins，andKOHwereusedastemplates，carbonsources，andactivator，respectively，topreparehierarchicallyporouscarbonmaterialsbyhigh-temperaturecarbonization.TheneedleshapedCNCusedwas20—40nmwideand200—500nmlong，andthecarbonresiduerateofwhichat800℃wasonly5.18%（massfraction）.Theaspreparedcarbonmaterialswerecharacterizedbytransmissionelectronmicroscopy（TEM），scanningelectronmicroscopy（SEM），X-rayphotoelectronspectra（XPS），etc.TheresultsshowedthatthedegradationofCNCintheprecursorcouldformmesoporescomparabletodiameterofCNCincarbonmaterials，andKOHactivationcouldresultinalargenumberofmicroporesandmac...
