高介孔丝瓜络衍生碳

超高比表面积

一种通过海藻糖填充和KOH活化协同调控孔结构，实现介孔主导和高比表面积的生物质衍生碳，显著提升超级电容器比电容和循环稳定性。

Lingzi, Xiao · 原鹏飞 · Jiahua, Mo · Yanhong, Su · 陈广学

Biomass and Bioenergy 2026

参数信息

比表面积

3188.54 m² g⁻¹

总孔容

1.65 cm³ g⁻¹

平均孔径

2.38 nm

比电容

319.0 F g⁻¹

比电容

308.8 F g⁻¹

电容保持率

104.3 %

技术优势

介孔多，传质快

海藻糖填充在丝瓜络纤维表面和内部引入更多碳前驱体，促使KOH活化产生大量2–50 nm介孔，显著缩短离子扩散路径，提升倍率性能。

比表面积超高

优化的丝瓜络-海藻糖碳比表面积达3188.54 m² g⁻¹，为电荷存储提供丰富的活性位点，是未添加海藻糖样品的两倍以上。

循环寿命极长

对称超级电容器在10,000次充放电后电容保持率高达104.3%，归因于介孔结构有效缓冲循环过程中的体积变化，且等效串联电阻降低。

应用场景

• 超级电容器：高比表面积和介孔结构提供优异电容和倍率，直接用作电极活性材料。
• 电化学储能：高比电容和长循环稳定性满足电网调频、备用电源等储能需求。
• 碳基催化剂载体：超高比表面积和分级孔道适合负载催化活性组分，促进传质。
• 生物质碳吸附材料：高孔容和大孔径有利于吸附大分子污染物或气体，如染料、CO₂。
• 柔性超级电容器电极：碳粉末可涂覆于柔性基底，结合凝胶电解质制备柔性储能器件。