近日，机电工程学院新能源材料与器件专业教师陈岚博士在碳材料储能领域取得新进展，研究成果以“Synergistic covalent crosslinking and capillary evaporation engineering of hierarchical porous carbon for ultrahigh volumetric capacitive energy storage”为题，发表在国际期刊《Carbon》（中国科学院二区，影响因子11.6）上。戴景杰教授为通讯作者，23级金属材料专业孙文哲为第三作者。

在资源日益枯竭和环境问题日益严重的背景下，我国“十四五”规划强调了绿色可持续发展的重要性，提出了“双碳”目标的宏伟蓝图。大规模能源存储与用电设备的小型化、集约化发展，对储能器件在单位体积内的能量存储提出了更高的需求。

图1 高致密多孔炭的制备

为破解超级电容器中碳基电高孔隙—低密度的体积能量密度矛盾，研究工作提出“共价交联—毛细蒸发致密化—限域活化”的一体化结构工程策略：水热实现壳聚糖—葡萄糖共价交联，构筑三维碳骨架，随后利用毛细诱导蒸发协助实现由内而外的均匀限域活化，最终获得兼具高堆积密度与分级微/介孔结构的高密度多孔碳（HD-CPC-X）。

图2 器件电化学性能

该方法在无压缩、无模板条件下实现了体积性能与离子传输动力学的协同提升。优化样品HD-CPC-50的堆积密度约1.12 g cm^-3，在1 A g^-1下实现358.6 F cm^-3的体积电容，对称器件体积能量密度达14.3 Wh L^-1，且1万次循环后保持率约96%。该研究为紧凑型储能电极的规模化制备提供了思路。