2024年11月11日，老牌能源化學領域權威期刊《Fuel》在線報道了永利炭基能源催化材料團隊的最新研究成果“Mechanochemically coordinating Fe-tannic acid towards the fabrication of highly-microporous carbon as advanced supercapacitor electrode”。永利應化2021級本科生劉悅和化學2021級程貝為論文共同第一作者，化學2023級謝星豔為論文第二作者，張燕博士和解明江教授為論文共同通訊作者。永利集团為論文唯一通訊單位，團隊的其他老師參與了本工作的研究。Fuel是Elsevier（艾斯維爾）出版社旗下收錄能源化學領域相關研究成果的頂級期刊，中科院SCI工程技術類一區Top期刊，永利集团成果分類A1期刊。

合成具有高微孔比的碳材料有利于提高容量，從而有助于提高碳基超級電容器（SC）的能量密度。在此，我們提出了一種通過球磨從單甯酸和無機氯化鐵制備高微孔碳的機械化學路線，其中Fe³⁺和單甯酸在球磨過程中發生配位，因為單甯酸具有豐富的酚羟基配體，有利于微孔的形成。在高溫下碳化并通過酸蝕去除鐵物種後，所得産物（表示為b-TFeC）具有84.6%-88.7%的大微孔比和良好的疏水性能。作為超級電容器的電極，基于b-TFeC的電極在水系電解質中獲得了350F/g@1.0A/g的高比電容，組裝的對稱超級電容器裝置實現了高能量密度為17.6Wh /kg@900W/kg。由于其高度疏水性和豐富的微孔性，基于b-TFeC在1.0 M TEABF₄/AN有機電解質中的對稱器件取得了能量密度高達56 Wh /kg@2000W/kg。該值是TAC873（在沒有鐵離子參與的情況下制備的樣品）的三倍。此外，它超越了最近報道的一些碳基超級電容器，突顯了其作為儲能應用材料的潛力。所開發的策略簡單、可擴展且避免使用溶劑，從而為制備具有高度微孔性的碳提供了一條可持續的途徑。

該工作得到了湖北省自然科學基金、永利集团催化材料制備及應用湖北省重點實驗室、電子材料高純原料加工技術湖北省工程中心和分析測試中心的支持。

論文信息：

Mechanochemically coordinating Fe-tannic acid towards the fabrication of highly-microporous carbon as advanced supercapacitor electrode

Yue Liu ¹, Bei Cheng ¹, Xingyan Xie, Jian Chen, Liu Wan, Cheng Du, Yan Zhang^*, Mingjiang Xie^*

Fuel 381 (2025), 133607.

原文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S001623612402756X