通过简单的一步碳化法合成了N和P双掺杂煤焦油沥青基多孔碳。
通过原位红外和同步热分析，进一步研究了碳化温度和多磷酸铵与煤焦油沥青比对氮，磷掺杂量的影响。
用3.15％的最高磷含量和适中N含量的3.68％表现出优异的倍率性能
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成果简介
NPPC在1.0 A g -1的400个循环中具有81.8％的高容量保持率。当电流密度提高到10 A g -1时，它仍然可以保持126 mAh g -1的可逆容量。通过原位傅立叶变换红外光谱（FTIR）和同步热分析，研究了碳化温度和多磷酸铵与煤焦油沥青比对氮，磷掺杂量的影响。这项工作可以通过采用杂原子掺杂的功能化软碳为先进的钾离子电池的设计提供启示。
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图 导读
图1。（a）NPPC合成的示意图。
（b）PC-700的SEM和（c）高倍率SEM图像。
（d）SEM，（e）高倍率SEM图像，
（f）TEM图像和（g）具有NPPC-2-700的SAED模式的HRTEM图像。
（h）通过TEM衍射条纹计算出的NPPC-2-700的平均空隙。
（i）典型的TEM图像以及NPPC-2-700与碳，氧，氮和磷的对应元素图。
图2。PC-700，NPC-700和NPPC-2-700的XRD图（a），拉曼光谱（b）和XPS测量光谱（c）。NPPC-2-700的N 1s光谱（d），P 2p光谱（e）。PC-700和NPPC-2-700的氮吸附-解吸等温线（f）。
图3。（a）NPPC-2-700的CV曲线和（b）充放电曲线。（c）速率性能和（d）PC-700，NPC-700和NPPC-2-700的长循环性能
图4。（a）CTP和Mixture-2的DTA曲线和（b）TG曲线。（c，d）混合物2的原料气体产品的原位FTIR光谱。
图5。（a）N和P含量，（b）XRD谱图，以及（c）在各种NPPC电流密度下的倍率能力，以及（d）NPPC-2-700与其他 道的阳极材料的倍率性能比较。
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小结
综上所述，通过简单的一步碳化法合成了N和P共掺杂的煤焦油沥青衍生的多孔碳。通过原位FTIR和同步热分析系统地研究了碳化温度和CTP与APP的比例对N和P含量的影响。最佳样品（NPPC-2-700）的最高P含量为3.15％，中等N含量为3.68％，显示出良好的循环稳定性（400次循环后容量保持率为81.8％）和出色的倍率性能（126 mAh g -1）在10 A g -1）。优异的钾存储性能可主要归因于共掺杂的N和P以及分层多孔结构的协同作用。
献：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.03.067
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