1成果简介 

　　开发低成本、可持续且高性能的锂离子电池负极材料是当前储能领域的重要方向。生物质衍生多孔碳因资源丰富、环境友好而备受关注，但如何通过简便策略调控其孔隙结构、表面化学与碳有序度以优化锂存储行为仍具挑战。本文，广西大学化学化工学院Yanli Wang等在《Batteries & Supercaps》期刊发表名为"Molten‑Salt‑Assisted Conversion of Waste Soybean Cake Into High‑Performance N and O Co‑Doped Porous Carbon for Lithium‑Ion Battery Anodes"的论文，研究提出了一种基于熔盐辅助热解策略，将废弃豆渣粉高效转化为N,O共掺杂多孔碳，并系统研究了其作为锂离子电池负极的电化学性能。

　　结果表明，热解温度（500–700 °C）通过调控碳材料的孔隙结构、表面化学和有序度，显著影响其锂存储行为。其中，600 °C热解产物（C‑600）展现出最佳综合性能。这得益于其分级孔道提供的丰富活性位点、原位掺杂的N和O原子增强的电极导电性，以及三维碳骨架对体积膨胀的有效缓冲。因此，C‑600在0.1Ag⁻¹下提供563.3 mAh g⁻¹的高比容量，200次循环后容量上升至641.2mAh g⁻¹；在1Ag⁻¹下经500次循环仍保持398.8mAh g⁻¹。其Li⁺扩散系数达1.07×10⁻¹¹ cm² s⁻¹，显著高于传统生物质碳。该工作为设计高性能、可持续的锂离子电池负极材料提供了新思路。

　　2图文导读

　　图1、Schematic diagram of synthesizing three-dimensional porous carbon materials using molten-salt-assisted pyrolysis method with soybean cake powder as precursor.

　　图2、(a) XRD patterns; (b) Raman spectra; (c) The specific surface area; (d) The total pore volume; (e) N2 isothermal adsorption–desorption curves; (f) Pore size distribution of C-500, C-600, and C-700, and SEM images of (g1,g2) C-500, (h1,h2) C-600; and (i1,i2) C-700 samples.

　　图3、High-resolution XPS spectra of (a) C1s, (b) N1s, and (c) O1s in the C-600 sample, (d) TEM and (e,f) HRTEM images of the C-600 sample, (g) TEM image and the corresponding EDS mappings of C, N, and O in the C-600 sample, the inset shows the corresponding SAED pattern.

　　图4. Electrochemical performances of the porous carbon for lithium storage. (a) Rate capability of C-500, C-600, and C-700 at 0.1–1.0 A g−1; (b) Charge–discharge curves of C-600 at 0.1–1.0 A g−1; (c) EIS curves of C-500, C-600, and C-700 at open circuit potential; (d) First CV curves of C-600 at 0.2 mV s−1; (e) Cycling property of C-600 at 1.0 A g−1; (f) Cycling property of C-600 at 0.1 A g−1.

　　图5、Electrochemical reaction kinetics of C-600. (a) Cyclic voltammetry curve at 0.2–1.0 mV s−1; (b) The b values calculated from anodic and cathodic peak currents; (c) The capacitive- and diffusion-limited contributions at 0.2–1.0 mV s−1; (d) The capacitive contribution ratio at 1.0 mV s−1; (e) The GITT distribution and corresponding Li diffusion coefficient during the charging and discharging process at 0.05 A g+−1.

　　3小结 

　　总而言之，本研究提出了一种熔盐辅助热解策略，将废弃豆渣粉高效转化为N,O共掺杂多孔碳，系统揭示了热解温度对孔隙结构、表面化学与碳有序度的调控规律。600 °C热解产物C‑600凭借分级孔道的丰富活性位点、N,O掺杂增强的导电性及三维碳骨架的体积膨胀缓冲效应，实现了优异的锂存储性能：0.1 A g⁻¹下563.3 mAh g⁻¹的初始容量（200次循环后升至641.2 mAh g⁻¹），1 A g⁻¹下500次循环后398.8 mAh g⁻¹的保持率，以及1.07×10⁻¹¹ cm² s⁻¹的高Li⁺扩散系数。该工作为废弃生物质的高值化利用和高性能可持续锂离子电池负极材料的设计提供了新思路。

　　文献：