陕西科技大学《AFM》：10秒快速碳化废纸制备碳基电极，用于钾储存

本研究采用微波碳化方法，利用石墨烯微反应器在10秒内快速碳化废纸，制备出由石墨烯与硬碳异质结构（GHCH）组成的碳质电极。通过实验与模拟证实了石墨烯吸收微波产生高频等离子体电磁波，导致样品内部电击穿引发初步碳化的新型微波碳化机制。GHCH作为钾离子电池阳极展现出高可逆容量和优异循环稳定性，结构表征证实了其有序碳微晶排列、杂原子掺杂和介孔结构。原位同步辐射X射线技术和密度泛函理论计算揭示了钾离子的储存机制和扩散动力学。该研究为高性能碳基电极的合成提供了一种可持续且高效的途径。