银耳菌糠衍生的三维多级孔炭及其电化学应用性能

食用菌菌糠富含疏松多孔的木质纤维基质和菌丝残体蛋白,将其用于高性能生物质基多孔炭的制备具有先天优势,亦能产生可观的生态和经济效益。本文以银耳菌糠为原料,利用NaOH/尿素(质量比为7∶12)水溶液体系进行冻融预处理后,经高温热解炭化制备获得高氮掺杂量(7.78%)的三维(3D)多级孔炭材料。孔结构分析结果显示样品BC-5-800的比表面积可达1568m^(2)/g,孔容为1.53cm3/g且中孔率高达83%。以BC-5-800为工作电极,在三电极测试体系中,当电流密度为0.5A/g时,测得的比电容为278F/g,且在10A/g下仍能保持230F/g的比电容;在两电极装置中,当功率密度高达6990W/kg时,能量密度达到5.83Wh/kg,且经10000次循环充放电后的电容保持率为87%,呈现出优异的循环稳定性。本研究为食用菌菌糠的高值化回收再利用提供了新思路。