由于碳材料優(yōu)良的導電性，可裁剪性，價格低廉，它已被廣泛研究作為超級電容器的電極材料。幾十年來，碳基超級電容器電極的電容一般保持在100和200 F g-1之間。近來，一種被稱為分級多孔碳的新型碳材料，其電容超過了300 F g-1，該類材料實現(xiàn)了傳統(tǒng)碳材料在超級電容器應用中的新突破。分級多孔碳含有不同尺寸的孔(從微孔到大孔)，很多孔結構相互連接并以分級的形式組裝起來。實驗研究和理論調查共同證明，微孔的存在提供了大的表面積以增強電荷存儲能力，而中孔，大孔和等級結構可改善電解質滲透和促進離子擴散。本文首先介紹了不同孔的類型和分級多孔結構的定義，然后討論和例證其主要的合成方法。此外，從分子水平理解孔徑大小，孔內官能團，孔分布和電容性能之間的關系。在文中的最后，提出了分級多孔碳用于超級電容器的挑戰(zhàn)和機遇。
Figure 1.(a)Ragone曲線比較了超級電容器和其他電池的比能量密度和比功率密度;(b)一個超級電容器的結構示意圖;(c)超級電容器兩種可能的電荷儲存機理原理示意圖。
Figure 2.(a)電極材料合成示意圖;(b)TEM圖;(c)孔徑尺寸分布;(d)在1Ag-1電流密度下，其質量和體積電容;(e)穩(wěn)定性測試。
Figure 3.(a)FHPC的合成示意圖;(b)SEM圖;(c)HRTEM圖;(d)孔徑尺寸分布;(e)CV曲線;(f)質量電容。
Figure 4.(a)HPC-BMS的合成示意圖;(b)低分辨和(c)高分辨SEM圖;(d)HRTEM圖;(e)恒電流充放電測試的質量電容。
該研究工作于2017年發(fā)表在Journal of Materials Chemistry A上。
