桂林电子科技大学等《NJC》:基于 3D 双连续、高度褶皱、N掺杂多孔类石墨烯超薄碳片的高压水性对称超级电容器

成果简介

本文，桂林电子科技大学的研究人员在《New J. Chem.》期刊发表名为“High-voltage aqueous symmetric supercapacitors based on 3D bicontinuous, highly wrinkled, N-doped porous graphene-like ultrathin carbon sheets”的论文，研究利用简便的热解过程将螳螂虾壳转化为3D双连续多孔、高度褶皱、氮掺杂、类石墨烯超薄碳片 (3D BWGC)。3D BWGC实现了2300m2g-1的高表面积和高达 1.63cm3g-1的孔体积。在1Ag-1的电流密度和 1.1V 的工作电压窗口下，3D BWGC 在0.5MH2SO4电解质中的比电容为370.9Fg-1 。

通过引入 Fe2+，3D BWGC对称超级电容器的工作电压窗口在中性电解质中可以达到1.8 V，在0.5Ag-1的电流密度下可以获得317.2Fg-1的比电容。值得注意的是，使用 2M MgSO4 + 0.05M FeSO4电解质制造的对称超级电容器在180W kg-1的功率密度下表现出高达17.7Wh kg-1的能量密度。组装的超级电容器表现出良好的循环性能，在30 000 次循环中保持87.2%的初始电容。这些优异的性能表明3D BWGC在高性能电化学储能方面的广阔前景。

图文导读

图1、 3D BWGC 的形态和结构表征。

图2、 (a) XRD 图案和 (b) 3D BWGC 的拉曼光谱。

图3、 使用三电极系统对 0.5 MH 2 SO 4电解质 中的 3D BWGC 进行电化学表征。

图4、 使用三电极系统获得的3D BWGC在不同电解质中的电化学性能

文献：https://doi.org/10.1039/D1NJ05191A