成果简介
将生物质废料可持续地转化为具有独特电子、形态和化学结构的多孔碳，在储能应用中引起了广泛关注。Abutilon theophrasti是锦葵科一年生亚灌木草本植物，生长在许多乡村道路上。本文，贵州大学阮运军等在《Energy Fuels》期刊发表名为“Ultrahigh-Surface-Area and N,O Co-Doping Porous Carbon Derived from Biomass Waste for High-Performance Symmetric Supercapacitors”的论文，研究一个简单而高效的策略，通过高温碳化和化学活化过程，制造出从苘麻茎（ATS）中提取的N,O共掺杂的多孔碳。
优化后的ATSAC-6阳极表现出超高的表面积（3783.1 m2 g-1）和微孔率（94%），提供了卓越的比电容（电流密度为1 A g-1时为365.1 F g-1），出色的速率性能（在15 A g-1的高电流密度下保持64%）和优秀的循环稳定性（6000次循环后保持97%）。此外，研究了由两个具有不同电解质（6M KOH和[BMIM]BF4/AN）的ATSAC-6电极制造的对称超级电容器。在电流密度为0.25 A g-1时，KOH装置显示出74.81 F g-1的高比电容，而[BMIM]BF4/AN装置在功率密度为375 W kg-1时实现了51.83 Wh kg-1的显著能量密度。
图文导读
图1.（a） ATSAC的制备流程示意图。SEM图像：（b）ATSC，（c）ATSAC-4，（d）ATSAC-6和（e）ATSAC-8。
图2.ATSAC-6的TEM图像
图3.ATSACS的物理化学性质
图5.ATSAC电极的电化学性能
图6.ATSAC-6对称超级电容器的电化学性能
图7.串联或并联的两个对称超级电容器的电化学性能和实际应用
小结
综上所述，采用简单明了的高温碳化活化工艺成功合成了Abutilon theophrasti茎衍生的N，O共掺杂多孔活性炭。此外，还研究了由两个ATSAC-6电极与6M KOH和[BMIM]BF4/AN电解质组成的对称超级电容器的电化学性能。
文献：
https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.2c02916
