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近日,北京化工大学王峰教授/牛津副教授课题团队通过使用低成本的鱼鳞作为前驱体、水溶性K3PO4作为助剂,在鱼鳞预处理过程中利用K3PO4辅助水解提取胶原蛋白,在碳化过程中利用 K3PO4的活化、掺杂与模板作用,制备得到了P/N杂原子掺杂且具有蜂窝状分级多孔结构的碳材料。此外,详细研究并揭示了碳化温度对于材料形貌结构和化学成分的影响机制,并通过原位表征手段和DFT计算研究了碳材料作为KIC电极材料的储能机制。以优化的碳正极和碳负极组装成的KIC表现出了高能量密度(184.6 Wh kg-1)、高功率密度(4.8 kW kg-1)和长循环寿命(10000次循环后容量保持率为90%)。该工作提出了一种简单高效、低成本的杂原子掺杂多孔碳的合成方法,为高性能钾离子电容器(KIC)电极的设计提供了新思路。