李嘉欣 钟雯诗 刘召妹 胡庚申

(先进催化剂材料教育部重点实验室，浙江省固体表面反应化学重点实验室，浙江师范大学，金华 321004)

0 引 言

近年来，风能和太阳能等绿色能源得到广泛推广，但由于其自然间歇性和不稳定等特性，难以提供持续稳定的发电功率，而储能系统可有效调节供电不稳定问题[1]。超级电容器具有功率密度高、循环稳定性好、充放电速度快等优点，是具有潜力的储能设备[2]。超级电容器根据储能机理可分为双电层电容器和赝电容器。双电层电容器是通过电解质离子在电极表面吸附和脱附的方式储能，而赝电容器主要通过充放电过程中电化学活性物质在电极表面上的可逆的电荷转移反应存储电能[3]。

碳基材料因其成本低廉、原料广泛和易制备而被广泛用作超级电容器电极材料[4]。多孔碳材料一般含有大孔、介孔和微孔，其中大孔可以储存足够多的电解质离子；中孔可以通过减小电解质离子的扩散距离来促进扩散，而微孔可以增加材料表面的活性位点[5]，提高电容性能。因此，具有分级多孔结构的碳材料如果同时拥有大量的微孔和大量的介孔，可以获得较高的比电容和良好倍率性能。目前大多数分级多孔碳可以通过模板法来合成，然而目前商业化的分级多孔碳材料价格较为昂贵，如最常用到的有序多孔碳材料CMK-3[6]，由于其以成本较高的有序介孔氧化硅SBA-15[7]为硬模板，因此市售价格达到了每克600 元，这大大限制了其在超级电容器领域的应用，因此开发低成本且具有良好超级电容性能的多孔碳材料尤为重要。此外多孔碳材料一般具有较差的亲水性，这会影响其在水系电容器体系的超级电容性能[8]，因此需要在多孔碳材料制备过程中掺入杂原子(如N[9]、P[10]等)来提高碳材料表面的亲水性，增强电解质离子与碳材料表面的接触作用，提高双电层电容(EDLC)，并通过杂原子在表面的氧化还原反应增加赝电容，提高多孔碳材料的总电容。

本工作以在工业上广泛应用的廉价胶态二氧化硅为硬模板，蔗糖为碳源，硫酸作为预碳化试剂和硫源，通过硬模板法合成了一种成本相对低廉的硫掺杂多孔碳(SSC-T，T℃代表碳化温度)。通过改变碳化温度来调节碳材料的比表面积和孔结构，进而对其超级电容性能进行调变。研究结果表明在碳化温度为900 ℃时样品具有最高的比表面积、孔体积和最大的孔径。此外，在制备过程中加入硫酸有助于前驱体发生热解反应，大幅提高了多孔碳材料的比表面积和孔体积，进而提高了电化学性能。

1 实验部分

1.1 主要试剂

黏结剂聚四氟乙烯(PTFE)购自Aldrich 公司，导电剂乙炔黑、有序介孔碳材料CMK-3 购自南京先丰纳米材料有限公司，氢氧化钾(KOH，95%)、氢氟酸(HF)、硫酸(H2SO4)、蔗糖均购自上海国药有限公司，胶态二氧化硅(质量分数为40%，平均粒径约24 nm)购自智泰化工有限公司。

1.2 SSC-T材料的制备

SSC-T材料的制备过程如图1 所示。称取1.0 g蔗糖放置于20 mL 小玻璃瓶中，先加入17 mL 去离子水搅拌使其溶解后，继续加入1.15 mL 胶态二氧化硅在室温下搅拌1 h，最后加入10% 0.5 mL 硫酸水溶液，在室温下继续搅拌1 h 后，将小玻璃瓶转移至120 ℃烘箱中加热5 h 后升温至180 ℃继续加热6 h，得到初步碳化产物。将初步碳化产物置于管式炉中在N2气氛下分别在700、800、900、950 ℃(升温速率为10 ℃·min-1)碳化2 h，然后用10% HF 溶液浸泡去除二氧化硅模板，用蒸馏水洗至中性，最后在烘箱中干燥得到最终产物SSC-T。为了探究制备过程中硫酸和模板剂对多孔碳材料孔结构和比表面积的影响，在碳化温度为900 ℃、其他条件不变时制备了不加硫酸的样品，将其命名为SC-900，将未使用模板制备的样品命名为SucC。

将活性材料、乙炔黑和PTFE 以90∶5∶5 的质量比混合成均匀的浆料，然后将其涂覆在2 cm×1 cm的泡沫镍上，涂覆浆料质量为2～3 mg，制得工作电极。电化学测试均在辰华电化学工作站(CHI600E)上进行。在三电极体系中，以Hg/HgO 为参比电极，以铂片为对电极。通过循环伏安(CV)法和恒电流充放电(GCD)法对多孔碳材料的电化学性能进行表征。在两电极体系中，在Swagelok 电化学池中以Celgard@3501 薄膜作为隔膜，将2 片相同的多孔碳材料电极以电极/隔膜/电极的结构顺序组成对称超级电容器。电极材料的比电容值(C，F·g-1)、能量密度(E，Wh·kg-1)和功率密度(P，W·kg-1)的计算方法参考文献[11]。

图1 硬模板法制备SSC-T的示意图Fig.1 Schematic diagram of the preparation of SSC-T through the hard-template method

1.3 材料的表征

图6a 为SC-900、CMK-3、SSC-700、SSC-800、SSC-900、SSC-950 在扫描速率为100 mV·s-1时的CV曲线，其中SSC-900 的CV 曲线的积分面积最大，表明其具有最佳的超级电容性能。如表1 所示，SSC-900 具有最大的比表面积以及最大的孔体积，因此其最佳的超级电容性能可能归因于其最大的比表面积和最高的孔体积。而SC-900的CV 曲线的积分面积最小，这是因为其比表面积和孔体积最小，因此具有最低的比电容。图6b 为SC-900、CMK-3、SSC-700、SSC-800、SSC-900 和SSC-950 在电流密度为0.5 A·g-1下的GCD 曲线，其中SSC-900 的放电时间最长，对应的比电容最高，这与从CV 曲线得到的结论相一致。此外，从图6a 和6b 可以看出，SSC-900的CV曲线比SC-900和CMK-3的CV曲线更接近矩形，SSC-900 的GCD 曲线比SC-900 和CMK-3的GCD 曲线更接近等腰三角形，表明SSC-900 比SC-900 和CMK-3 具有更好的电容性能。如表1 所示，SSC-900 和SC-900 孔径虽然相似，但SSC-900 的比表面积远远大于SC-900，并且SSC-900 的孔径也大于CMK-3 的孔径，因此更大的比表面积和更大的孔径使得SSC-900 比SC-900 和CMK-3 具有更好的电容性能。由于SSC-900与昂贵的CMK-3相比具有明显的成本优势，而且SSC-900 表现出更好的电容性能，因此SSC-900 作为超级电容器材料具有更大的潜力。图6c 是SC-900、CMK-3、SSC-700、SSC-800、SSC-900 和SSC-950 在不同电流密度下的比电容。可以看出随着电流密度的增加，比电容呈下降趋势，这是由于电阻的存在和浓差极化的产生[18]。SC-900 在电流密度为0.5 A·g-1时的比电容仅为152 F·g-1，而SSC-900 的比电容最大，达到了357 F·g-1。如前文所述，这可能归因于其最大的比表面积和最大的孔体积，大的比表面积增加了表面活性位点，大的孔径有利于电荷转移，从而提高了比电容。此外，硫元素的掺杂有利于提高碳材料表面的亲水性，提高碳材料表面与电解质离子的相互作用，进而提高碳材料的超级电容性能[19]。因此SC-900和SSC-900较大的比电容差异也进一步说明了在制备过程中加入硫酸有助于提高碳材料的孔结构和比表面积，进而提高了电化学性能。图6d为比电容、比表面积和硫含量之间的关系图。随着碳化温度的升高，碳材料中的硫含量逐渐降低，而比表面积呈现先增大后减小的趋势。SSC-700 具有最高的硫含量(2.77%)，但其比表面积最低，仅为598 m2·g-1，因此比电容最小。SSC-900 的硫含量为1.71%，但具有最高的比表面积、最大的孔体积和最大的孔径，因此其具有最大的比电容。以上结果表明，大的比表面积创造了更多的表面吸附位，而多级孔结构缩短了电解质离子迁移的路径，进而提高碳材料的电容性能。此外，碳材料表面的硫元素可以增加电极表面的极化率，改善电解液的润湿性，并在表面进行一定程度的氧化还原反应，从而增加碳材料的总电容。

1.4 材料的电化学测试

为贯彻中央领导同志重要批示精神，2018年9月23日，农业农村部副部长于康震一行赴河北省开展非洲猪瘟防控工作督查。于康震强调，要坚持疫病防控和生产供应两手抓，全面落实非洲猪瘟各项防控措施，严防疫情扩散蔓延，确保北京猪肉产品有效供给和市场稳定。

2 结果与讨论

2.1 形貌结构表征

3）构建地与各大航空公司、机场集团进行战略合作，参与旅游养老目的地旅游开发和经营，为老年旅游者提供专线服务，推出机票折扣方案，在保证安全的同时降低老年旅游者的交通费用。

在三电极体系中，以6.0 mol·L-1KOH 溶液为电解液，对多孔碳材料的超级电容性能进行了测试。图4a、4b、4c和4d分别为SSC-700、SSC-800、SSC-900和SSC-950 在不同扫描速率下的CV 曲线。从图中可以看到当扫描速度为100 mV·s-1时，SSC-800、SSC-900和SSC-950的CV 曲线也保持了近似矩形的形状，表明SSC-800、SSC-900 和SSC-950 的电容以EDLC 为主。而SSC-700 的CV 曲线略有扭曲，表明其EDLC 较低以及电化学可逆性较差，这是由其碳化程度较低、导电性较差引起的[18]。图5a、5b、5c 和5d 分别是SSC-700、SSC-800、SSC-900 和SSC-950 在不同电流密度下的GCD 曲线。SSC-800、SSC-900 和SSC-950的GCD 曲线都保持了近似等腰三角形的形状，进一步证明其具有电化学可逆性和EDLC性质。

图2a 为SucC、SC-900、CMK-3、SSC-700、SSC-800、SSC-900、SSC-950 的氮气吸附-脱附等温线，所有吸附曲线均为典型的Ⅳ型吸附曲线。CMK-3、SSC-900 和SSC-950 在相对压力(p/p0)接近0 时氮气吸附量急剧上升，表明样品中都存在着微孔。SucC的氮气吸附量最小，表明SucC 含有最少量的微孔。在相对压力0.40～0.70范围内，CMK-3的吸脱附曲线有一个明显的回滞环，表明其具有丰富的介孔结构，而SC-900、SSC-700、SSC-800、SSC-900、SSC-950的等温线的回滞环出现在相对压力更大的区间(0.75～0.95)，这表明它们具有比CMK-3 更大的介孔。而SucC的吸脱附曲线没有回滞环，表明其不含有介孔。图2b 是根据NLDFT 方法计算得到的孔径分布曲线，所有样品均存在微孔-介孔的多级孔结构，其中微孔在0.59～0.71 nm 之间。在介孔区间，CMK-3的平均孔径为3.42 nm，而SC-900、SSC-700、SSC-800、SSC-900 和SSC-950 具有更大的2 种介孔，平均孔径为6.77～8.71 nm和18.31～20.76 nm，其中较大介孔的产生是由于SiO2模板剂被去除后留下的孔洞。二氧化硅胶体粒子的平均粒径约为24 nm(图未给出)，略大于较大介孔的平均孔径，表明胶体颗粒在高温碳化过程中发生了收缩。而平均孔径为6.77～8.71 nm 的较小介孔可能是去除SiO2模板剂后，在原来胶体粒子之间产生的缝隙造成的。

图2 SucC、SC-900、CMK-3、SSC-700、SSC-800、SSC-900、SSC-950的(a)氮气吸附-脱附等温线和(b)孔径分布曲线;(c)SC-900和(d)SSC-900的SEM图;(e、g)SC-900和(f、h)SSC-900的TEM图Fig.2 (a)Nitrogen adsorption-desorption isotherms and(b)pore size distributions of SucC,SC-900,CMK-3,SSC-700,SSC-800,SSC-900,and SSC-950;SEM images of(c)SC-900 and(d)SSC-900;TEM images of(e,g)SC-900 and(f,h)SSC-900

清华大学法学院卫生法研究中心主任、中国卫生法学会副会长、原国家食药监总局法律顾问王晨光接受《中国新闻周刊》采访时表示，最近这三年，药品监管体制改革的成果得到业内肯定，这为提升药品行业的生态环境打下了良好基础。同时要看到，这些改革主要集中在药品临床试验和注册上市的监管方面。他说，改革应当进一步扩展到药品生产、经营、使用方面的全生命周期监管。

表1 材料的比表面积和孔结构Table 1 Surface areas and pore structures of materials

图3a为样品的XRD图。由图中可以看出，所有样品在2θ为23.4°和43.8°附近有2 个宽的衍射峰，分别对应石墨层堆积产生的(002)晶面和石墨晶格的(100)晶面[14]。SC-900 的衍射峰最强，表明其具有较高的有序结构，而SSC-900 的衍射峰强度最弱，表明其具有更高的结构无序性。图3b 为样品的Raman谱图。所有样品在1 340和1 593 cm-1处均有2 个明显的特征峰，分别对应碳材料中碳原子的无序排列或缺陷引起的D带和石墨结构中sp2杂化碳原子平面振动引起的G 带[15]。其中D 带和G 带的强度比值(ID/IG)可以反映碳材料的石墨化程度和无序结构，比值越大，石墨化程度越低。从图3b 中可以看出，SSC-900的比值是最大的，证明其石墨化程度低，而SC-900 的比值最小，表明其具有最高的碳骨架有序性，这与XRD 结论相一致(图3a)。这进一步证明在制备过程中加入硫酸有利于提高蔗糖前驱体的碳化，以及硫原子的掺杂增加了多孔碳材料的无序程度，优化了碳材料中石墨/非晶结构比例[15]，从而提高了碳材料的比表面积，这可能有利于增加电解质离子在碳材料表面的吸附位，进而提高碳材料的比电容。图3c～3f分别给出了SSC-700、SSC-800、SSC-900和SSC-950 的S2pXPS 谱图，其可以拟合为S2p3/2(164.0 eV)和S2p1/2(165.2 eV)两个峰[16]，表明4 个样品均有掺杂硫原子，而SC-900 中未观察到S2p信号(图未给出)，表明其未掺有硫元素。表面硫原子可以增加碳材料表面的亲水性，增强碳材料表面与电解液离子的相互作用，从而提高碳材料的EDLC 性能[17]。此外，表面硫原子有助于表面氧化还原反应的发生，从而增强多孔碳材料的赝电容性能。

图3 SC-900、SSC-700、SSC-800、SSC-900、SSC-950的(a)XRD图和(b)拉曼光谱图;(c)SSC-700、(d)SSC-800、(e)SSC-900、(f)SSC-950的S2p XPS谱图Fig.3 (a)XRD patterns and(b)Raman spectra of SC-900,SSC-700,SSC-800,SSC-900,and SSC-950;XPS spectra of S2p of(c)SSC-700,(d)SSC-800,(e)SSC-900,and(f)SSC-950

2.2 碳材料的电化学性能

40年的物流发展到今天，我国的现代物流体系基本建立。从改革开放初期，第一家现代意义物流企业成立至今，全国物流相关法人单位数已近40万家。按照国家标准评审认定的A级物流企业5355家，其中代表国内最高水平的5 A物流企业293家，一批综合实力强、引领作用大的龙头骨干企业加速成长，在电商、快递、汽车、链条等分类里面涌现了一批超过世界领先水平的企业。

由表1 可知，SC-900、CMK-3、SSC-700、SSC-800、SSC-900、SSC-950 的孔体积分别为0.79、1.37、0.45、1.34、1.47 和1.29 cm3·g-1，比表面积分别为264、1 159、598、715、1 101 和1 055 m2·g-1。这表明随着碳化温度的升高，比表面积和孔体积均表现出先增大后减小的趋势。SSC-900 具有最大的比表面积，其对应的孔体积也达到了最大。因此提高碳化温度有利于促进环绕在氧化硅胶体粒子周围的蔗糖前驱体发生热解[12]，从而促进介孔结构的形成，并增加了多孔碳的比表面积。如表1所示，SSC-950的介孔孔径略小于SSC-900 的介孔孔径，表明进一步提高碳化温度会导致部分孔结构的收缩或塌陷[13]，进而降低了比表面积。CMK-3 的比表面积虽然略大于SSC-900的比表面积，但孔径明显小于SSC-900的孔径。此外，从表1 中可以看出SC-900 的孔体积和比表面积都远小于SSC-900，说明在制备过程中加入硫酸对碳材料的孔结构和比表面积有很大的促进作用，这可能是由于硫酸对前驱体蔗糖具有脱水预碳化作用，使得前驱体在相同温度下更容易发生热解反应，从而提高了碳材料的孔体积和比表面积。图2c 和2d 分别为SC-900 和SSC-900 的SEM图，由图可知，SC-900 和SSC-900 均非常疏松，具有介孔结构。图2e～2h 分别为SC-900 和SSC-900 的TEM 图片，从图中可以更清晰地观察到介孔结构以及蠕虫状的微孔结构，且SSC-900 的介孔结构和微孔结构更加发达，这与图2a 和表1 中的物理吸附结果相一致。因此，TEM 图片进一步证实通过硬模板法成功制备了微孔-介孔的分级多孔碳材料。此外，通过接触角测量仪测试了SC-900 和SSC-900 的水接触角，结果如图S1a 和图S1b(Supporting information)所示。SC-900 和SSC-900 的水接触角分别为109°和86°，表明SSC-900 有更好的亲水性，说明硫元素的加入可以改善碳材料表面的亲水性。

图4 在以6.0 mol·L-1 KOH为电解质的三电极体系中的电化学性能:不同扫描速率下(a)SSC-700、(b)SSC-800、(c)SSC-900、(d)SSC-950的CV曲线Fig.4 Electrochemical performances in the three-electrode system in 6.0 mol·L-1 KOH aqueous electrolyte:CV curves of(a)SSC-700,(b)SSC-800,(c)SSC-900,and(d)SSC-950 at different scan rates

图5 在以6.0 mol·L-1 KOH为电解质的三电极体系中的电化学性能:不同电流密度下(a)SSC-700、(b)SSC-800、(c)SSC-900、(d)SSC-950的GCD曲线Fig.5 Electrochemical performances in three-electrode system in 6.0 mol·L-1 KOH aqueous electrolyte:GCD curves of(a)SSC-700,(b)SSC-800,(c)SSC-900,and(d)SSC-950 at different current densities

采用透射电子显微镜(TEM，JEM-2100F)在200 kV 的加速电压下对样品的微观形貌进行表征。通过水滴角测量仪(SDC-100)对样品的接触角进行测试。采用物理吸附仪(Autosorb-1)在77 K 下对样品进行氮气吸附-脱附测试，采用非定域密度泛函理论(NLDFT)对孔径分布进行分析。采用X 射线衍射仪(XRD，D8 Adance 型)采集样品的XRD 图，2θ为10°～90°，CuKα辐射源(λ=0.154 2 nm)，工作电压分别为40 kV 和40 mA。采用拉曼光谱仪(Renishaw RM 10000，532 nm)采集样品的拉曼光谱。采用X射线光电子能谱(XPS，ESCALAB 250Xi)对样品表面的硫物种进行分析。

图6 SC-900、CMK-3、SSC-700、SSC-800、SSC-900、SSC-950在6.0 mol·L-1 KOH的三电极体系中的电化学性能:(a)扫描速率为100 mV·s-1时的CV曲线;(b)电流密度为0.5 A·g-1时的GCD曲线;(c)不同电流密度下的比电容;(d)比电容与比表面积之间的关系Fig.6 Electrochemical performances of SC-900,CMK-3,SSC-700,SSC-800,SSC-900,and SSC-950 in three-electrode system with 6.0 mol·L-1 KOH:(a)CV curves at a scan rate of 100 mV·s-1;(b)GCD curves at a current density of 0.5 A·g-1;(c)specific capacitances at different current densities;(d)relationship between specific capacitances and the specific surface area and the sulfur contents

图7a 和7b 分别为SC-900、SSC-900 在扫速为10 mV·s-1下的EDLC 和赝电容的贡献。可以看出SC-900 和SSC-900 均以EDLC 为主，二者EDLC 贡献分别为65.11%和78.06%。图7c 为在不同扫速下的EDLC和赝电容的贡献。SSC-900扫描速率从5 mV·s-1增加至100 mV·s-1时，EDLC 的贡献也随之增加，在扫描速率为100 mV·s-1时增加到89.27%。图7d为10 mV·s-1下SC-900 和SSC-900 的EDLC 和赝电容。SC-900 和SSC-900 的EDLC 分别为114 和274 F·g-1，这是由于两者比表面积具有较大的差异。相较于SC-900，SSC-900 赝电容贡献值从38 F·g-1增长至83 F·g-1，这是由于硫原子的引入，增加了表面赝电容。

图7 (a)SC-900和(b)SSC-900在10 mV·s-1下的EDLC和赝电容贡献比;(c)SC-900和SSC-900在不同扫速下的EDLC和赝电容贡献比;(d)SC-900和SSC-900在10 mV·s-1下的EDLC和赝电容Fig.7 Contributions ratios of EDLC and pseudocapacitance of(a)SC-900 and(b)SSC-900 at 10 mV·s-1;(c)Contributions ratios of EDLC and pseudocapacitance of SC-900 and SSC-900 at different scanning rates;(d)EDLC and pseudocapacitance of SC-900 and SSC-900 at 10 mV·s-1

为了进一步对比SC-900和SSC-900在实际应用中的超级电容性能，将二者组装成对称超级电容器并对其电化学性能进行了测试。图8a 为SC-900 和SSC-900 在扫描速率为100 mV·s-1的CV 曲线，可以看出SSC-900的CV 曲线具有更大的积分面积，且矩形形状更加完美，而SC-900 的CV 曲线相对于矩形有一定程度的扭曲，表明SSC-900 具有比SC-900 更优的超级电容性能。图8b 是SC-900 和SSC-900 在电流密度为0.5 A·g-1时的GCD 曲线，SSC-900 的放电时长也比SC-900 更长，且曲线的形状保持近似等腰三角形，再次说明SSC-900 具有比SC-900 更优的超级电容性能。图8c 为SC-900 和SSC-900 在不同电流密度下的比电容曲线，随着电流密度的增大，比电容均呈现降低的趋势，这是由于电解质离子在高电流密度下，离子的扩散受到限制，因此EDLC 减小，更容易出现极化现象[18]。当电流密度为0.5 A·g-1，SSC-900 的比电容为312 F·g-1，而SC-900 的比电容仅为137 F·g-1。图8d 为SC-900 和SSC-900 的Nyquist 图，可以看到SSC-900 在高频区有更小的半圆直径且更接近原点，在低频区更接近Y轴，表明其具有更小的电荷转移电阻和更小的离子扩散电阻，以及更优异的超级电容性能[20]。图8e 为SC-900 和SSC-900 的Ragone 图，两者的能量密度都随着功率密度增加而降低。SSC-900 的功率密度从251 W·kg-1增加到31 kW·kg-1，相应的能量密度从10.8 Wh·kg-1降低到8.7 Wh·kg-1。相同条件下，SC-900 具有较低的能量密度，从4.8 Wh·kg-1降低到3.1 Wh·kg-1，也再次说明SSC-900具有比SC-900更优的超级电容性能。此外，SSC-900 也展现出了比以往报道的碳材料更优异的能量密度[21-24]。图8f为SC-900和SSC-900 在电流密度为0.5 A·g-1时的循环稳定性曲线，可以看出经过10 000 次循环后SSC-900 的电容为初始比电容的98.4%，而SC-900 的仅为97.2%，这也表明SSC-900具有更为优异的循环稳定性能。

图8 SC-900和SSC-900在6.0 mol·L-1 KOH的两电极体系中的电化学性能:(a)扫描速率为100 mV·s-1 时的CV曲线;(b)电流密度为0.5 A·g-1时的GCD曲线;(c)不同电流密度下的比电容;(d)Nyquist图;(e)Ragone图;(f)0.5 A·g-1时的循环稳定性Fig.8 Electrochemical performances of SC-900 and SSC-900 in two-electrode system in 6.0 mol·L-1 KOH:(a)CV curves at a scanning rate of 100 mV·s-1;(b)GCD curves at a current density of 0.5 A·g-1;(c)specific capacitances at different current densities;(d)Nyquist plots;(e)Ragone plots;(f)cycling stability at 0.5 A·g-1

3 结 论

以廉价的胶态二氧化硅粒子为硬模板、蔗糖为碳源、硫酸为预碳化试剂和硫源，通过硬模板法制备了低成本的硫掺杂多孔碳材料。通过调整碳化温度和引入硫酸，实现对碳材料的孔结构和比表面积的调节。与昂贵的介孔碳CMK-3 相比，SSC-900表现出成本低、孔径更大、孔容更大、电容性能更好的优点。碳化温度极大地影响了多孔碳材料的孔结构和比表面积，而硫酸的加入可以进一步提高碳材料的比表面积和孔体积，其中SSC-900 的比表面积最大，而制备过程中未加入硫酸制备的样品SC-900 的比表面积最小，因此SSC-900 表现出远优于SC-900 的超级电容性能。在以6.0 mol·L-1KOH为电解液的三电极体系中，当电流密度为0.5 A·g-1时，SSC-900 的电化学性能最好，比电容值达到了357 F·g-1，且具有良好的倍率性能，而SC-900 的比电容值仅为152 F·g-1。此外，SSC-900 在电流密度为0.5 A·g-1时经过10 000次循环后比电容为初始比电容的98.4%，表现出良好的稳定性。

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