引言

🌍 在全球气候变化的背景下，开发绿色可持续的能源存储材料至关重要。木质素作为生物质的重要组成部分，因其丰富的碳含量和可再生特性，成为制备多孔碳材料的理想前体。然而，传统的KOH活化方法存在介孔率低、收率不足等问题。近期，广东工业大学的木质纤维素高值化利用研究团队提出了一种耦合化学活化和预碳化的新策略，成功制备出具有高介孔率的木质素衍生多孔碳（LPC），为高性能锌离子混合电容器（ZIHCs）的开发提供了新思路。

✨ 1. 创新策略
通过耦合K₂CO₃化学活化和预碳化过程，实现了木质素的高效转化，避免了传统KOH活化的高腐蚀性问题。

✨ 2. 高介孔率
所得多孔碳材料介孔率高达25.1%，显著提升了锌离子（Zn(H₂O)₆²⁺）的传输效率。

✨ 3. 优异性能
作为ZIHCs正极材料，KC-LPC-800展现出高比电容（326.47 F/g）和出色的循环稳定性（8000次循环后容量保持率99.2%）。

利用木质素在碱性溶液中的溶解性，通过喷雾干燥制备均匀的木质素/K₂CO₃固体混合物，解决了传统干燥过程中活化剂分布不均的问题。

🔥 温度调控
K₂CO₃的高熔点（>800°C）使其在碳骨架形成后发挥原位空间阻碍作用，生成丰富的介孔和宏孔结构，而KOH活化则主要形成微孔。

性能优势

📊 高比表面积
KC-LPC-800的比表面积达1751 m²/g，远超传统方法制备的LPC-800（1061 m²/g）。

⚡ 快速离子传输
介孔通道的引入显著降低了电荷转移电阻，松弛时间常数（τ₀）仅为1.58秒，优于KOH活化样品（2.81秒）。

🔋 高能量密度
在1 M ZnSO₄电解液中，KC-LPC-800在50 A/g的高电流密度下仍保持43.5%的容量，展现了优异的倍率性能。

应用前景

🚀 该研究为生物质衍生多孔碳材料的绿色制备提供了新路径，其高介孔率和优异的电化学性能使其在锌离子混合电容器、超级电容器等领域具有广阔的应用潜力。未来，通过优化活化剂和工艺参数，有望进一步推动高性能储能设备的商业化进程。