扬州大学《Energy Fuels》：以芦苇花为原料制备掺氮多孔碳，用于超级电容器电极
1成果简介
本文，扬州大学沈明教授团队在《Energy Fuels》期刊发表名为“Diethanolamine-Assisted Preparation of Reed Flower-Derived Nitrogen-Doped Porous Carbon for Supercapacitor Electrodes”的论文，研究以氢氧化钾（KOH）为活化剂，二乙醇胺（DEA）为添加剂，采用无需预碳化的简便方法芦苇花 (RF) 衍生的多孔碳基电极极。DEA具有良好的润湿性，可以促进KOH在植物组织中的渗透，从而增强KOH的活化，增加比表面积（SSA）和孔体积。
此外，DEA作为氮掺杂剂还可以提高碳材料的含氮量。与未使用DEA合成的多孔碳相比，使用DEA（RFAC-N）合成的多孔碳具有显著更大的SSA（1691 m2 g–1）、明显更高的孔体积（1.08 m3 g–1）和更高的N含量（1.93 wt%）。在以 KOH 作为电解质的对称双电极电化学测试系统中进行检查，RFAC-N呈现出高比电容（电流密度为1A g–1时为254.3Fg–1）、优异的速率性能（电流密度为30 a g–1时为192.7 Fg–1）、9.40 Wh kg –1的高能量密度、良好的可逆性和出色的长循环稳定性（在10Ag–1下10,000 次循环后容量保持率为 89.5%）。通过本工作中介绍的简便方法合成的高N含量的N掺杂生物质衍生多孔碳材料具有令人印象深刻的性能和性能，显示了其在高性能储能装置中的巨大应用潜力。
2图文导读
图1. (a, b) RFC、(c, d) RFAC 和 (e, f) RFAC-N 的 SEM 图像。
图2. 芦苇花碳材料的 XRD 图 (a) 和拉曼光谱 (b)。
图3.通过 NLDFT 方法测定的 RFC、RFAC 和 RFAC-N 的N 2吸附-解吸等温线 (a) 以及 RFAC 和 RFAC-N 的孔径分布曲线 (b)。
图4. RFAC-N 样品的 C (c)、N (d) 和 O (e) 的 TEM (a)、HRTEM (b) 和 EDS 映射图像。
图5. XPS 测量光谱 (a)、RFAC-N 样品的 C 1s (b) 和 N 1s (c) 的拟合 XPS 光谱。
图6、电化学性能
文献：
https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c02850
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来源：文章来自Energy Fuels网站，由材料分析与应用整理编辑。
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