成果简介
具有多杂原子共掺杂和分层多孔结构的碳材料作为有前途的超级电容器的电活性材料引起了极大的关注。本文，重庆大学陈显平等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Laser direct writing O/N/S Co-doped hierarchically porous graphene on carboxymethyl chitosan/lignin-reinforced wood for boosted microsupercapacitor”的论文，研究提出一种高效、绿色和低成本的策略，即在羧甲基壳聚糖（CMCS）/木质素磺酸钠（SLS）增强木材上使用激光直接写入来生产O/N/S共掺杂的分级多孔石墨烯。
所得材料具有典型的三维（3D）框架，由相互连接的微孔、中孔和大孔组成，具有较大的比表面积，同时具有丰富的杂原子掺杂（O为13.72wt%，N为2.06wt%，S为1.68wt%）。这些优越的特性使制造的微型超级电容器（MSC）在0.1 mA cm -2时具有82.1 mF cm-2的优异面积电容和相应的7.3 μWh cm-2的高能量密度。此外，该MSC具有良好的循环稳定性（10000次循环后可保留84.3%的电容）和有利的模块化集成能力。因此，这种从各种可再生和生态友好的生物质前体制备多杂原子掺杂的多孔石墨烯的简便方法，为低成本大规模生产基于石墨烯的可持续高性能电化学储能提供了广阔的前景。
图文导读
图1、LWG-ONS 电极的制造工艺和结构表征
图 2.LWG-ONS1.5电极的形态特征
图3：（a）LWG-ONSx（x=0、1和1.5）样品的拉曼光谱。(b) LWG-ONS0和LWG-ONS1.5样品的N2吸附-解吸等温线和（c）孔径分布。LWG-ONS1.5样品的（d）C 1s、（e）N 1s和（f）S 2p的高分辨XPS光谱。
图4. 所有样品的电化学特征。
图5. 各种集成LWG-ONS1.5 MSC电路的电化学性能。
小结
这项工作中提出的合成多个杂原子共掺杂的木材衍生多孔材料的简单且可扩展的技术为木材表面的改性提供了一种新的途径，可用于储能行业的潜在应用。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.11.004
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