氮硼掺杂菌糠炭：蜂窝结构用于电极材料

曲可琪，尤月，孙哲，黄占华

（东北林业大学材料科学与工程学院，生物质材料科学与技术教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨150040）

随着全球经济和人口的快速增长，化石燃料的大量使用会造成空气质量下降、温室效应以及环境污染等严峻问题[1-2]。在众多的新型储能器件中，超级电容器作为一种高效且先进的电能储存器件，具有环境友好、充放电速度快、循环稳定性优良和能量密度高等优点。在电子产品、交通运输和智能电网等方面展现了巨大的应用潜力及价值。

作为超级电容器的重要部件之一，电极材料的组成与结构对提高超级电容器的性能起着关键作用。以生物质资源为原料的炭质电极材料由于具有原料来源广泛、原料价格低廉以及电极材料性能优异等特征，已经引起国内外科研工作者的关注。以柚子皮[3]、竹子[4]、藻类[5]、木屑[6]和茶叶[7]等天然生物质废弃物作为电极炭前体已被深入研究。这些材料的使用不仅能够降低原料成本，还能够保留自身结构，实现了活性炭材料的形态多样性。李诗杰等[8]以海带为原材料，通过酸洗处理去除炭化产物中的钙离子，形成的孔隙不仅可以为活化剂提供良好的吸附空间，而且可以为活化剂进入原料内部提供良好的运输通道，避免了活化剂只从材料表面蚀刻碳骨架，生成连通且均匀的孔隙为离子提供更丰富的运输通道。活性炭在6mol/L 氢氧化钾电解液中，当电流密度为0.5A/g时，显示出343F/g的高比电容。……