作为高性能电极，碳材料的结构和成分改变在能量转换/存储设备中起着非常重要的作用。特别是在超级电容器中，碳材料中的分层孔隙和杂原子掺杂是必不可少的。
有鉴于此，桂林电子科技大学褚海亮教授和孙立贤教授等人，通过水热处理、碳化/活化工艺，设计制备了红毛丹状的分级多孔碳微球（PCM）。
本文要点
1）以二乙烯三胺五乙酸（DTPA）为氮源，对葡萄糖衍生的多孔碳材料进行修饰，经过高温热解活化制备得到红毛丹状分级多孔碳微球（PCMs）。DTPA具有高含氧量和含氮量，在高温碳化过程中，该类表面官能团会发生分解，有利于碳材料孔隙结构的生成，而且在制备的样品中引入了N和O官能团，可能会产生额外的伪电容。
2）由于其分级孔结构特性与丰富的氧和氮掺杂位点发生的氧化还原反应，该材料具有快速的电荷传输通道和额外的赝电容，使其适宜于作为超级电容器的电极材料，表现出优越的比电容和速率能力(分别在0.5和20 A g−1时为397 F g−1和288 F g−1)，以及较长的循环稳定性(10000次循环后约有95%的电容保持率)。
3）此外，由该材料组装的对称器件也表现出良好的电化学性能。由于其优越的结构特点，这种独特的分级多孔微球可以进一步应用于其他领域，包括能量储存、催化剂载体、吸附介质和色谱分离系统等。
参考文献：
Chunfeng Shao et al. Rambutan‐like hierarchically porous carbon microsphere as electrode material for high‐performance supercapacitors. Carbon Energy, 2020.
DOI: 10.1002/cey2.81
https://doi.org/10.1002/cey2.81
