Abstract In this work, nitrogen (N), sulfur (S) co-doped porous carbon nanoplate (A-MBCP) is successfully prepared from methylene blue (MB) by facile one-step carbonization and activation strategy. It is an efficient method to protect the environment and meet industrialization production. The obtained carbon nanoplate exhibits in-situ doping of N, S, high specific surface area (560.46 m2 g−1), interconnected and hierarchical porous morphology, together with large interlayer spacing. This unique and complex micromorphology endows the A-MBCP electrode with superior electrochemical performance, including ultra-high specific capacitance of 302 F g−1 at 0.5 A g−1 and excellent capacitance retention of 77.82% at 10 A g−1 in 6 M KOH electrolyte. Furthermore, the assembled A-MBCP//A-MBCP symmetric supercapacitor displays outstanding energy density of 25 Wh kg−1 and power density of 8000 W kg−1 using Na2SO4 as electrolyte. Also, the high capacitance retention of 98.6% and coulombic efficiency of 97.9% are achieved for the supercapacitor after 3000 cycles at 2 A g−1 in KOH electrolyte, implying its favorable electrochemical stability and charge/discharge reversibility. This novel preparation of high-performance supercapacitors from MB may further inspire the development of other carbon materials with heteroatoms doping applied in the energy storage application.

中文翻译：

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用于高性能超级电容器的亚甲蓝衍生的氮、硫共掺杂互连多孔碳的一步合成

摘要 在这项工作中，通过简单的一步碳化和活化策略，以亚甲蓝 (MB) 为原料成功制备了氮 (N)、硫 (S) 共掺杂的多孔碳纳米板 (A-MBCP)。是一种保护环境、满足工业化生产的有效方法。获得的碳纳米片表现出 N、S 的原位掺杂、高比表面积 (560.46 m2 g-1)、互连和分级的多孔形态，以及大的层间距。这种独特而复杂的微观形态赋予了 A-MBCP 电极优异的电化学性能，包括在 0.5 A g-1 时具有 302 F g-1 的超高比电容和在 6 M 中 10 A g-1 时具有 77.82% 的优异电容保持率KOH 电解液。此外，组装的 A-MBCP//A-MBCP 对称超级电容器使用 Na2SO4 作为电解质显示出 25 Wh kg-1 的出色能量密度和 8000 W kg-1 的功率密度。此外，超级电容器在 KOH 电解质中以 2 A g-1 循环 3000 次后实现了 98.6% 的高电容保持率和 97.9% 的库仑效率，这意味着其良好的电化学稳定性和充放电可逆性。这种由 MB 制备的高性能超级电容器的新方法可能会进一步激发其他杂原子掺杂碳材料在储能应用中的发展。这意味着其良好的电化学稳定性和充放电可逆性。这种由 MB 制备的高性能超级电容器的新方法可能会进一步激发其他杂原子掺杂碳材料在储能应用中的发展。这意味着其良好的电化学稳定性和充放电可逆性。这种由 MB 制备的高性能超级电容器的新方法可能会进一步激发其他杂原子掺杂碳材料在储能应用中的发展。