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不同N掺杂构型石墨烯的量子电容研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]长春师范大学物理学院,长春130032, [2]长春工程学院勘查与测绘工程学院,长春130021, [3]吉林大学物理学院,长春130012
  • 相关基金:吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目(批准号:2014-250,2014-260)、吉林省科技厅自然科学基金(批准号:2014-0101061JC)、国家自然科学基金(批准号:11404036)、长春师范大学自然科学基金(批准号:2012-01)和中国博士后面上基金资助的课题.
中文摘要:

超级电容器是一种利用界面双电层储能或在电极材料表面及近表面发生快速可逆氧化还原反应而储能的装置,其特点是功率密度高、循环寿命长.制备出兼有高能量密度的电极材料是当前超级电容器研究的重点.以提高电容储能为目标,通过掺杂N原子来调制石墨烯的电子结构,使用基于密度泛函理论的第一原理计算了不同N掺杂构型石墨烯的态密度和能带结构,拟合出了石墨烯的量子电容,分析了量子电容储能提升的原因.

英文摘要:

Supercapacitor is an energy storage device which obtains energy from the electrochemical double layer or the redox- type reactions at or beyond the surface of the electrode, which can meet the demands for high power and long cycle life. However, the electrode still has low energy density for supercapacitor device. The design of electrode material is essential for obtaining high capacity. We employ density functional theory based on the first principle to calculate the electronic structures and derive the capacitance of N-doping graphene. We find that the quantum capacitance can be substantially improved by N doping. The physical mechanism of such phenomena is discussed in this paper.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876