氮掺杂碳纳米管的制备及其电化学性能

采用弱反应性含氮有机物水合肼、二乙烯三胺对碳纳米管进行氮掺杂处理.结合x射线光电子谱(xps)分析和扫描电镜(sem)观察,发现两种含氮有机物处理均可使碳纳米管表面成功连接上含氮基团,并保持了碳纳米管的本征形貌和结构.水合肼处理的碳纳米管的氮含量(碳/氮原子比为95/2)明显高于二乙烯三胺处理的碳纳米管(碳/氮原子比为96/0.5).氮掺杂后碳纳米管在水溶液中分散性明显改善,且分散性随着氮含量增加进一步增强,因此水合肼处理的碳纳米管分散性明显优于二乙烯三胺处理的碳纳米管.作为电化学电容器电极材料,碳纳米管含氮官能团贡献了赝电容,但其循环性仍需进一步改进.氮掺杂碳纳米管较好的亲水性,改善了电解液的浸润,循环后氮掺杂碳纳米管电极的比容量仍略高于纯碳纳米管电极的比容量.