为了缓解能源危机和环境污染，太阳能、风能、水利、潮汐能等可再生能源的开发利用势在必行。但可再生能源具有时候性和间歇性，需要低成本、高效率的电化学储能技术相辅助才能广泛应用，先进高能量密度锌离子混合超级电容器是一种低成本、易回收的新型电化学储能器件，具有广阔的应用前景，但目前仍存在高电流密度下能量密度较低、循环稳定性较差等问题。鉴于此，山大学卢锡洪教授和刘晓庆副研究员课题组以NaY沸石为牺牲模板，以糠醇为碳源，通过改进的等静压辅助浸渍法制备了碳前驱体，模板去除和炭化裂解后制备得到具有N掺杂剂和分层孔结构的多孔碳（HPCs）样品。该PCs材料由不规则的颗粒相互交联组成三维网络分级多孔结构，大孔和介孔主要由多孔沸石模板赋予，而且通过TEM可以观察到HPCs表面存在大量超薄的石墨烯，有利于丰富活性位点，提高反应活性。以该HPCs为正极组装先进高能量密度锌离子混合超级电容器，发现丰富的分级多孔结构使锌离子的化学吸附能力得到明显提高，在4.2A/g的高电流密度下，该电容器表现出107.3 Wh/kg的超高能量密度、24.9 kW/kg的功率密度，而且循环20000周后其仍具有99.7%的保持率。该工作制备的HPCs在先进高能量密度锌离子混合超级电容器上具有巨大的应用潜力，并且为制备高能量密度的电极材料提供了一种新的思路。

Haozhe Zhang, Qiyu Liu, Yuanbin Fang,, Chunlin Teng, Xiaoqing Liu^*, Pingping Fang, Yexiang Tong, and Xihong Lu^*. Boosting Zn-Ion Energy Storage Capability of Hierarchically Porous Carbon by Promoting Chemical Adsorption. Advanced Materials, 2019

DOI: 10.1002/adma.201904948

https://doi.org/10.1002/adma.201904948