在能源战略转型背景下，发展可再生洁净能源和高效储能装置对“双碳”目标的实现具有重要意义。二维多孔碳材料独特的结构特性使其在储能、催化、分离等领域展现出极大的潜力。但是，传统制备方法工艺复杂、原材料昂贵、制备条件苛刻，不利于材料的规模化制备。因此，找到一种低成本、环保、高效的超薄二维多孔碳材料制备方法尤为重要。

　　研究人员发现，草酸钾在热解过程中首先作为反应物参与生物质热解反应，其分解产物碳酸钾则作为原位模板剂和活化剂。碳酸钾通过活化外层碳结构形成纳米孔，并调节碳材料的厚度和石墨化程度。研究人员还发现，在载气中添加0.2%体积分数的氨气，可以在不破坏超薄二维结构的情况下，实现氮原子掺杂并提高材料比表面积，每克碳材料比表面积达1802平方米。作为钠离子电容器的正极，该材料表现出优异的电化学性能，特别是在0.1-2安培每克电流密度下，其容量保持率高达90.3%。二维多孔结构、高比表面积和丰富的吡啶氮含量，显著增强了离子的传递和储存，优化了载流子的吸附和解吸。

　　在此研究的基础上，团队利用来源广泛的秸秆等农林废弃物与草酸钾，在氮气氛围下直接共热解，成功制备出比表面积高、孔隙结构发达、碳层厚度可调的超薄二维多孔碳材料，其在电化学储能方面展现出极大潜力。

　　马培勇介绍，该成果可为开发低成本、绿色环保的二维多孔碳材料提供有益帮助。

　　(合肥工业大学供图)