徐州工程学院:荷叶柄为原料制备多孔碳复合材料，用于超级电容器

本文，徐州工程学院Hong Zheng、中国矿业大学庄全超等研究人员在《J. Phys. Chem. C》期刊发表名为“Energy Storage Performance of Environmentally Friendly Lotus Petiole–Porous Carbon Composites”的论文，研究测试了一种利用大量叶柄废弃物的策略。通过原位水热生长方法制备了具有多孔结构的叶柄和具有冰花结构的MoO2的复合超级电容器电极。

所制备的PC-50莲花叶柄多孔碳材料具有独特的分级多孔结构和高比表面积（1887 m2 g–1）。复合电极在三电极系统中表现出高的可逆容量（2 A g–1时为515.10 mAh g–1）。在387 W kg–1的功率密度下，最大重量能量密度达到30.10 W h kg–1，即使在对称装置中3.69 kW kg–1高功率密度下也保持了20.19 W h kg-1的良好能量密度。此外，对称器件显示出优异的循环稳定性（2000次循环中91.60%的容量保持率）。利用电化学阻抗谱对复合电极的电化学界面特性进行了研究，并验证了其电化学性能。研究结果为高性能金属氧化物-生物质-碳复合材料的设计和废弃生物质的综合利用提供了指导。

图文导读

图1、制备流程及对TG-DTG测试结果的分析

图2.多孔碳形貌及制备工艺示意图

图3.透射电镜图像和PC-50的映射

图4.PC-50的XPS光谱

图5.X射线衍射（XRD）、XPS光谱和形貌形成机理

图6.三电极系统电化学性能

小结

综上所述，本研究提供了一种经济且环保的材料制备方法，允许在电化学储能系统中进行实际的工业应用。

文献：

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c08284