本文要点：

使用生物质丝瓜络合成了三维N掺杂多孔石墨烯（3DPNG）。在K2FeO4活化过程中，生物质炭表面形成了多孔结构。NiMn2O4纳米晶体在3DPNG框架上原位生长。NiMn24/3DPNG//3DPNG器件具有长循环稳定性和高能量密度。

成果简介

本文江苏大学章明美副教授团队在《应用表面科学》发表名为“Biomass-derivedhighlyporousnitrogen-dopedgrapheneorderlysupportedNiMn2O4nanocrystalsasefficientelectrodematerialsforasymmetricsupercapacitors”的论文，研究以生物质丝瓜络为碳料，双氰胺为氮源，通过高铁酸钾（K2FeO4）的活化和石墨化，成功合成三维N掺杂多孔石墨烯材料（3DPNG）。此外，3DPNG表面的介孔结构和缺陷可以调节NiMn2O4纳米晶体形成NiMn2O4/3DPNG复合材料的原位生长并有效地形成导电网络，不仅使电解质离子与内部NiMn2接触4纳米粒子，但也为电化学反应提供了良好的电子传输路径。

详细的电化学特性表明，NiMn2O4/3DPNG电极在1Ag^-1的电流密度下具有高达.2Fg^-1比电容，在电流密度增加至15Ag^-1时表现出77.9％的良好速率特性。拟电容贡献率的计算表明，电极的行为是扩散性能和拟电容性能的结合。此外，使用NiMn2O4组装不对称超级电容器（ASC）/3DPNG作为正极，3DPNG作为负电极，其显示优异的循环稳定性和高能量密度，意味着巨大潜力生物质衍生碳材料在超级电容器中的应用

图文导读

图1。NiMn2O4/3DPNG材料的合成示意图

图2。（a）碳化丝瓜络的典型SEM图像

（b）是多孔石墨化碳的SEM图像，

（c，d）NiMn2O4/3DPNG的SEM图像的不同倍率

（e，f）TEM的不同的倍率NiMn2O4/3DPNG的图像

（f）插图是NiMn2O4的HRTEM图像。

图3。（a）中的NiMn的XRD图案24/3DPNG和3DPNG样品的NiMn的拉曼光谱24/3DPNG和3DPNG样品。

图4。NiMn2O4/3DPNG样品的N2吸附-解吸等温线和孔径分布（插图）。

图5。（a）3DPNG电极在不同扫描速率下的CV曲线，（b）3DPNG电极在不同电流密度下的GCD曲线。

图6。NiMn2O4/3DPNG//3DPNG装置

图7。（a）NiMn2O4/3DPNG//3DPNGASC在1Ag^-1的电流密度下的循环性能；插入是第一个和第个循环的GCD（b）。

小结

本文通过简单有效的合成方法，由生物质丝瓜络配合物制备了三维N掺杂多孔石墨烯，具有原料丰富，生产成本低，重复性好，产品质量高的特点。此外，NiMn2O4纳米颗粒均匀地分散在三维N掺杂的多孔石墨烯表面上，形成具有优异电化学活性的NiMn2O4/3DPNG杂化网络。作为有效的无粘结剂电极，NiMn2O4/3DPNG在1Ag^-1的电流密度下提供了.2Fg^-1的高比电容。

文献：

Biomass-derivedhighlyporousnitrogen-dopedgrapheneorderlysupportedNiMn2O4nanocrystalsasefficientelectrodematerialsforasymmetricsupercapacitors

作者：MingmeiZhang（通讯作者），ZixiangSong，HongLiu，TianjiaoMa