成果简介
本文，华南理工大学杨东杰教授、邱学青教授等研究人员在《Green Chem》期刊发表名为“Multi-stage explosion of lignin: a new horizon for constructing defect-rich carbon towards advanced lithium ion storage”的论文，研究受爆米花生产的启发，为木质素衍生碳定制了一种新的多级“爆炸”策略，以构建多尺度 2D/3D 结构和互连的介孔结构。木质素分解后，CaC2O4分解释放CO和CO2，实现多级爆炸。原位生成的CaCO 3和CaO在形成3D介孔碳网络中起到结构导向模板的作用。CO和CO2的释放导致二维纳米片和相互连接的介孔结构的构建。此外，CO2构建了丰富的活性C=O和边缘氮缺陷。
由于多尺度2D/3D结构、相互连接的介孔结构加速动力学以及活性缺陷的可及性提高，700 ℃两级爆炸制备的爆米花状木质素衍生介孔碳笼（PLPCC）显示出在0.2Ag-1时706.3mA hg -1的高容量和在1g-1时530.4mA hg -1的优异倍率容量。在这项工作中，设计了一种新的策略，用于绿色且经济高效地制备用于先进储能装置的高性能木质素衍生碳。
图文导读
图1 、(a) 多级爆炸制备爆米花状SL衍生介孔碳笼 (PLPCC) 的示意图。(b 和 c) PLPCC-700的SEM图像。(d) PLPCC-700的TEM 图像。(e 和 f) PLPCC-700的高分辨率TEM图像。(g) C、N和O的高分辨率TEM图像和能量色散光谱 (EDS) 元素映射图像。
图2、 PLPCC 的物理化学表征：(a) XRD 图案，(b) 拉曼光谱，(c) FT-IR 光谱，(d) XPS 光谱，和 (e) PLPCC-700 的高分辨率 C 1s 光谱。(f) 孔径分布。
图3、 PLPCC电极的电化学性能
图4、PLPCC-700中的锂离子存储示意图。
图5、 YP-50F//PLPCC-700 LIC 装置。
小结
综上所述，本文设计了一种多级爆炸策略，通过CaC2O4热分解 制备具有多尺度2D/3D结构和互连介孔结构的爆米花状木质素衍生介孔碳笼（PLPCC） 。这项工作为绿色和简便地制备用于高级储能的木质素衍生碳材料（例如锂离子电容器）开辟了新的视角。
文献：
https://doi.org/10.1039/D2GC01635D
