摘要: 脲醛树脂(Urea-formaldehyderesin，简称UF)具有价格低廉、原料简单易得、操作简易且富含氮元素等优点，是一种重要的氨基树脂。目前，UF已成为国内外学者的研究热点，并将UF作为碳材料广泛应用于超级电容器领域中。但是，UF热稳定性较差，这一缺点限... 展开 脲醛树脂(Urea-formaldehyderesin，简称UF)具有价格低廉、原料简单易得、操作简易且富含氮元素等优点，是一种重要的氨基树脂。目前，UF已成为国内外学者的研究热点，并将UF作为碳材料广泛应用于超级电容器领域中。但是，UF热稳定性较差，这一缺点限制了其在超级电容器领域中的应用。本文通过调控原料配比、杂原子掺杂、固化浓度以及模板法等方式改善其热稳定性能，保留较多的多孔结构，展现出较大的比表面积，得到电化学性能明显提升的脲醛树脂基碳材料。 本文的主要研究内容如下： 1.通过调节尿素与甲醛的摩尔比，成功的制备出不同粒径的脲醛树脂多孔微球，并且通过盐酸固化来增加脲醛树脂的交联程度，提高其在高温碳化过程中的热稳定性能，降低流动性。经过一系列表征，当尿素与甲醛的摩尔比为1:0.8时，固化后的样品展现出最佳的电化学性能。在1Ag-1时的比电容值为101Fg-1，在10Ag-1时仍能保存63Fg-1，倍率性能可以达到62.4%。因此，脲醛树脂基碳材料的电化学性能得到明显改善，在超级电容器电极材料领域应用前景广阔。 2.以UF作为碳源，硫脲作为氮源和硫源，制备出脲醛/硫脲醛共聚树脂。通过一系列表征及电化学性能测试探究硫脲的引入以及盐酸固化浓度对共聚树脂形貌以及电化学性能的影响。当固化浓度为2molL-1，由此制得的共聚树脂其多孔结构明显增多，并且在2molL-1的H2SO4电解液中展现出最佳的电化学性能：在1Ag-1的比电容值为187Fg-1，在10Ag-1的电容值为120Fg-1，电容保持率可以达64.2%，表现出良好的倍率性能。 3.以UF为碳源，二氧化硅作为支撑体掺入到脲醛树脂多孔微球的制备过程中，使其在高温碳化过程中能保持多孔微球的形貌，并且作为硬模板引入丰富的多孔结构，提高比表面积。当二氧化硅用量为1.0g时，制得的脲醛树脂基多孔碳微球展现出最佳的电化学性能：在0.5Ag-1时，其比电容值可达227Fg-1，且其在10Ag-1时仍能保留107Fg-1，展现出良好的倍率性能，作为电极材料应用于超级电容器领域具有一定的研究价值。 收起