近日，我院张道海老师团队在锌离子混合电容器正极材料开发研究中取得重要进展，相关研究成果以“N/B co-doped porous carbon with superior specific surface area derived from activation of biomass waste by novel deep eutectic solvents for Zn-ion hybrid supercapacitors”《低共熔溶剂活化生物质废弃物制备高比表面积N/B共掺杂多孔碳及在锌离子混合电容器中的应用》为题发表在材料科学领域TOP期刊Journal of Materials Science & Technology（SCI, IF=10.9, 中科院1区Top）上。贵州民族大学为第一单位，化学工程学院张道海老师为第一作者和通讯作者。

 

Journal of Materials Science & Technology，中文名《材料科学与技术期刊》刊于1993年，是Elsevier旗下著名期刊之一，该刊已被国际重要权威数据库SCI、SCIE收录。收稿方向涉及新能源材料、复合材料等各种新型材料。

N/B共掺杂碳材料作为锌离子混合电容器正极材料的优异的电化学性能令研究者们瞩目。然而，N/B共掺杂碳材料制备过程中，B原子会占据对碳材料晶格中缺陷，进而对碳材料结构中的缺陷进行“修复”，进而导致N/B共掺杂碳材料比表面积和孔结构急剧减少，最终导致电化学储能过程中离子转移速率和吸附量迅速降低，严重削弱材料的能量密度和倍率性能。为了克服这一问题，本团队提出一种新的策略，通过直接热解FeCl₃·6H₂O、尿素和NH₄HB₄O₇·3H₂O的混合物制备得到的低共熔溶剂（DES）作为活化剂、氮源和硼源，并利用具有天然多孔结构、高碳含量和低灰分的废弃生物质（椰子壳）作为碳源，构建具有高比表面积的N/B共掺杂多孔碳材料。DES具备丰富的化学组成、液体性质和良好溶解性，可以与DES融合形成均匀的前体，对多孔碳的分层孔隙度具有调节作用，有利于提供充足的电荷储存位点和快速地离子传输通道；此外，还可以对多孔碳的表面官能团进行调整，改善表面浸润性、电导率和表面吸附，实现性能的优化。

 

该研究工作得到了国家自然科学基金[52163001]，贵州民族大学科研平台资助项目[GZMUGCZX[2021]01]，贵州省科技计划项目（黔科合平台人才-CXTD[2021]005，黔科合平台人才-GCC[2022]010-1）的资助。

张道海，三级研究员，工学博士/博士后，硕士生导师，现任贵州民族大学化学工程学院副院长，主持国家自然基金、贵州省重大专项等15余项；荣获贵州省最美科技工作者、贵州省高层次创新型百层次人才、贵安新区首批区管专家、贵州省高性能绿色高分子材料科技创新人才团队领衔人、贵州省人民政府特殊津贴专家、中组部“西部之光”访问学者、贵州省优秀青年科技人才。《精细化工》、《材料工程》、《电镀与涂饰》、《中国塑料》、《塑料工业》、《航空材料学报》、《工程塑料应用》、《胶体与聚合物》等期刊编委，《Composites Part B: Engineering》等10余家期刊杂志的特约审稿人。主要从事复合材料设计开发及应用研究，在国内外学术刊物上以第一作者或通讯作者发表学术论文100余篇，已授权发明专利30余件。获贵州省科技进步二等奖2项、贵州省科技进步三等奖2项、贵州民族大学“师德标兵”、贵州民族大学“科研突出贡献奖”、贵州省青年科技奖等荣誉奖项。