本文要点：

一种通用方法有效地提高生物质废弃槟榔衍生碳材料中杂元素的掺杂含量

成果简介

槟榔作为一种有争议的食物，不仅可以通过咀嚼产生兴奋，还可以危害人体健康。据报道，有超过6亿人在食用。因此，这种生物质废弃槟榔在活性炭材料的制备中具有很大的吸引力。在这项工作中，采用两步法增加槟榔衍生碳中杂元素（C-H-T）的含量，以提高其电化学性能。首先通过硝酸热处理引入大量含氧官能团和缺陷，然后通过用硫脲进行水热处理进一步进行异质元素（N，S）掺杂。对废弃槟榔用硝酸/硫脲进行改性，以制备异质元素掺杂碳用于储能。基于C-H-T的硬币型对称超级电容器显示出最大能量密度为61.7Whkg-1，并且考虑了循环能力，在次循环后具有94％的电容保持率。制备的两步法可以激发碳材料中异质元素含量的增加，从而发展其在储能中的应用。

图文导读

图1.A，X射线衍射（XRD）和B，C，C-T，C-H和C-H-T的拉曼光谱

图2、A，C，B，C-T，C，C-H和D，C-H-T和E的扫描电子显微镜（SEM）图像，高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）图像和（F）EDSC-H-T数据

图3、A，氮吸附和解吸等温线和B，C，C-T，C-H和C-H-T的孔径分布

图4、A，B，测量，C，C1s，D，O1s，E，N1s和F，S2p的异质元素掺杂和X射线光电子能谱

表1.C，C-T，C-H和C-H-T的元素含量比

图5、A，CV和B，四个样品的GCD比较，扫描速率为5mVs-1，电流密度为0.5Ag-1，C，CV和D，不同扫描时C-H-T的GCD曲线四个样本的速率和电流密度，E，速率容量和F，EIS测试

图6、A，在从5到毫伏小号的不同扫描速度的CV曲线，在不同的电流密度，C，速率容量，d，Ragone图和E，下3循环测试AGB，GCD曲线的投币的型超级电容器，F，LED照明图

小结

一种通用方法有效地提高生物质废弃槟榔衍生碳材料中杂元素的掺杂含量。通过简单的硝酸处理和使用硫脲作为掺杂剂的水热处理，可以获得高缺陷位点和含氧官能团。最终的C-H-T具有高元素含量的氧（12.27％），氮（2.52％）和硫（2.88％）。

在没有酸处理的情况下，通过水热处理获得的C-T仅具有氧元素含量（10.46％），氮（2.90％）和硫（0.53％）。由于含O，N和S的官能团的协同作用，C-H-T表现出优异的电化学性能，在0.5Ag-1时具有Fg-1的高电容。与纯碳化碳相比，其增量为2.8倍（Fg-1，0.5Ag-1）。基于C-H-T的硬币型对称超级电容器实现了显着的能量密度61.7Whkg-1和功率密度Wkg-1。

此外，其他使用尿素和三聚氰胺作为掺杂剂的结果也表明相应碳中杂元素（O和N）的含量已经增加，这表明这种两步法可以引入异质元素有效地转化为碳基质。

文献：

Enhancedheteroelementsdopingcontentinbiomasswastederivedcarbonforhighperformancesupercapacitor