斯科尔科沃科技学院 信用:Skoltech 来自斯科尔特奇、莫斯科州立大学(MSU)和莫斯科物理与技术研究所(MIPT)的科学家提出了一种在超级电容器晶格中用氮原子取代碳原子的新方法，并开发了一种基于借助等离子体对碳晶格进行修饰的新型电容哈恩增强方法
他们的发现有助于为便携式电子设备创造下一代电源
他们的研究结果发表在《科学报告》上
随着便携式设备的发展，对新型能源的需求也在增长
科学家们一直在寻找提高电化学能源性能的有效方法
超级电容器是一种化学电流源，与电池相比，其特点是高充电和放电速率以及每单位质量或体积更高的储能容量
超级电容器通常使用多孔材料，如碳或多孔金属，然而金属使来源变得更重
有几种方法可以增加电化学能源的容量，同时保持它们的重量不变，例如，通过使用其它较轻的元素或将另一种元素的原子结合到晶格中(掺杂
第二种方法被认为提供了更好的前景，因为它允许在碳结构合成阶段容易地引入原子
氮是考虑掺杂的元素之一
氮参与氧化还原反应，这导致容量的额外增加
尽管科学家们早就知道掺杂方法，但对氮对电化学特性的影响仍知之甚少
由斯科特高级研究员博士领导的一组科学家
斯坦尼斯拉夫·埃弗拉申展示了一种提高超级电容器电化学性能的简单方法
他们的方法提供了对氮结合过程的更好的理解
研究人员使用由垂直取向的石墨烯片制成的碳纳米壁进行实验，其中他们使用等离子体处理碳结构，用氮替换了一些碳
这项研究的成果是创造新能源的重要一步
“在这项研究中，我们使用了等离子体后处理方法，以提高电极的容量，”博士解释说
Evlashin
“我们使用具有高比表面积的碳结构作为掺杂氮等离子体的材料，并用氮原子取代部分碳原子，以增强能源的电化学容量
这种方法可用于修饰任何碳结构
使用各种方法测试获得的样品
实验结果显示电化学容量增加了6倍，并且循环稳定性优异
我们还进行了氮结合过程的密度泛函模拟，为复杂的结合机制提供了一些启示
"
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