成果概述

本成果提出“一石二鸟”策略，以煤焦油轻组分聚合形成的超分子为碳前驱体、废弃海绵为天然N/S源和三维骨架。

创新点

利用K₃Fe(C₂O₄)₃·3H₂O同时作为活化剂和石墨化催化剂，在较低温度下同步实现造孔与石墨化，避免了传统高温处理对孔隙结构和杂原子官能团的破坏。所得N,S双掺杂三维多孔石墨碳具有高比表面积（1678 m²/g）、适宜孔径分布及优异石墨化度。DFT计算证实N/S共掺杂显著增强Zn²⁺吸附能力。该材料在0.2 A/g下容量达185.3 mAh/g，10 A/g下循环15,000次后容量保持率87.8%，能量密度达119.5 Wh/kg，为高性能水系锌离子混合电容器碳阴极设计提供了新思路。