生物质基多孔碳材料由于丰富的原材料、合适的孔径分布、高的比表面积、高的电化学导电性以及稳定的物理化学性质等特点而被广泛应用于超级电容器。随着柔性电子器件和移动设备的不断发展，相对于电极材料的质量性能来说，电极材料的体积性能和面积性能变得越来越重要和可信。但是，高比表面多孔碳材料(>2000 m2 g-1)会带来低的堆积密度 (0.75 g cm-3) 和低的负载量 (2 mg cm-2), 达不到工业要求的标准 (> 10 mg cm-2)，导致多孔碳材料表现出很低的体积性能和面积性能。有研究者已经报道，增加碳材料的负载量会导致材料的倍率性能成倍减小，引起多孔碳材料表现出低的倍率性能由于离子扩散的限制。最后一方面，微孔已经被证明可以显著提升电极材料的质量容量，但微孔不利于电解液的快速传递以及增加去溶剂化过程中的阻抗，结果是一般拥有较多微孔的碳材料展现出低的倍率性能 (<70%)。因此，要同时实现高比表面和高的质量负载、高的微孔率和高的倍率性能、高能量密度和高的功率密度是一件有意义和挑战的课题。
近日，华南农业大学郑明涛副教授、刘应亮教授在美国化学学会旗下期刊ACS Appl. Mater. Inter. (影响因子：8.456) 发表了题为“Extraordinary Thickness-Independent Electrochemical Energy Storage Enabled by Cross-Linked Microporous Carbon Nanosheets” 的研究论文，实现了高负载量和高倍率性能，高能量密度和超长循环稳定性的生物质基多孔碳材料的制备，文章的第一作者是华南农业大学硕士研究生袁刚。
在工作中，作者以花生油渣为原材料，采用简单的碳化结合KOH活化，制备出高比表面和超高微孔率 (93.5%)的相互交联的微孔碳纳米片。并将其作为超级电容器电极材料进行测试，结果表明：1）三电极体系下(电解液为 6 M KOH), 在质量负载为2.5 mg cm-2 (电极厚度15 μm)，微孔碳纳米片在2 mA cm-2 下提供895 mF cm-2/596 F cm-3/358 F g-1的电容量。在质量负载为12.5 mg cm-2 (电极厚度125 μm)时，微孔碳纳米片在10 mA cm-2 下表现出4102 mF cm-2/328 F cm-3/328 F g-1的电容量；即使在200 mA cm-2 的高电流密度下，面积比电容仍然能达到3484 mF cm-2。2）以该电极组装的扣式对称电容器 (6 M KOH作为电解质)，具有高的能量密度和功率密度，超长的循环稳定性。能在135 W/kg的功率密度下提供19.2 Wh/kg的能量密度，并在2.4 kW/kg时输出13.1 Wh/kg，该电极的比电容能在循环100 000圈保持100%，在循环180 000圈保持95%。
