青科大：种子和蛋壳为原料制备N／O／S共掺杂多孔碳，用于超级电容器

　　成果简介

　　本文，青岛科技大学于建华副教授、Liyan Yu、董立峰特聘教授等在《Diamond and Related Materials》期刊发表名为“An environmentally friendly process to derive N/O/S-codoped porous carbon from biomass waste with high yield for high performance supercapacitor”的论文，研究以植物灰为活性剂，以蛋壳为模板，采用环保活化方法，以Descurania sophia种子为原料，成功合成了N、O和S共掺杂多孔碳，产率高达75%。

　　所获得的具有相对高的SSA和丰富孔隙的多孔碳（KDPC-20-600）在0.5ag?1时提供250.5Fg?1的高电容，在1.0ag?2时仍为232.8Fg?1，在100ag?3时保持140Fg?2，显示出良好的倍率性能。10000次循环后，KDPC-20-600的比电容保持率为99.0%，显示出其出色的循环稳定性。此外，基于KDPC-20-600的对称超级电容器在1M Na2SO4中实现了功率密度为1050Wkg?1时24.8Wh kg?1的高能量，这与文献中发表的以生物质为前体制备的多孔碳相比，其性能更优。因此，这种具有成本效益、环保和可持续的获得多孔碳的工艺将有助于开发用于储能和转换设备的电活性材料。

　　图文导读

　　

　　图1.KDPC的制备流程图示

　　

　　图2.材料形貌图示

　　

　　图3. KDPC样品的XRD图谱（a）和拉曼光谱（b）。

　　

　　图4.（a） KDPC-0-600和KDPC-20-y的氮吸附-解吸等温线。（b） KDPC样品的孔径分布。

　　

　　图5.KDPC-20-600的XPS光谱

　　

　　图6、以2M KOH为电解质的三电极体系对KDPCs的电化学性能

　　

　　图7。KDPC-20-600//KDPC-20-600在1M Na2SO4电解液中的电化学性能

　　文献：

　　https://doi.org/10.1016/j.diamond.2023.109798