Dopagem de Alto Nível de Nitrogênio, Fósforo e Enxofre em Monólitos de Carvão Ativado e Suas Capacitâncias Eletroquímicas

O presente relatório demonstra uma nova técnica para dopagem de heteroátomos (nitrogênio, fósforo e enxofre) em materiais de carbono através de um pós-tratamento versátil. O tratamento térmico de materiais de carbono com um reagente, que é estável em temperaturas ambientes e evolui gases reativos ao ser aquecido, em um tubo fechado a vácuo permite a introdução de vários grupos funcionais contendo heteroátomos em uma matriz de carbono. Além disso, as reações de dopagem sequenciais dão origem a carbons dopados com dois e três heteroátomos. As propriedades dos poros dos materiais de carbono precoces são preservadas em cada processo de dopagem de heteroátomos, o que indica que a afinação independente da dopagem de heteroátomos e da morfologia nanoestrutural pode ser alcançada em diversos materiais de carbono. A investigação eletroquímica sobre os eletrodos monolíticos de carbono não dopados e dopados aplicados a supercapacitores fornece insights sobre os efeitos da dopagem de heteroátomos na capacitância eletroquímica.