基于反应性研磨助剂的原位球磨法将石墨与氧化锰结合，制备出缺陷较少的N掺杂石墨烯基电极材料，用于高性能柔性超级电容器

《ChemistrySelect》：Reactive Milling Agent-Assisted In Situ Ball-Milling of Graphite Into Manganese Oxide Incorporated Less-Defective N-Doped Graphene-Based Electrode Material for High-Performance Flexible Supercapacitors

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摘要

开发具有可扩展性且对环境友好的电极材料，并验证其在设备层面的性能，仍然是超级电容器研究中的一个关键挑战。在这项研究中，我们报道了一种无溶剂的反应球磨法，随后通过煅烧制备了一种混合价态锰氧化物/g-C₃N₄/N掺杂石墨烯纳米复合材料（Mn_xO_y/g-C₃N₄/NG）。在这一机械化学过程中，尿素同时起到了剥离石墨的作用、作为氮掺杂剂以及石墨碳氮化物的前体，从而实现了集成混合结构的原位形成。结构和形貌分析证实了g-C₃N₄的成功剥离，以及混合价态Mn₂O₃/Mn₃O₄纳米颗粒在少层且缺陷较少的N掺杂石墨烯上的均匀锚定。导电石墨烯、氧化锰（具有氧化还原活性）和g-C₃N₄的协同组合增强了电荷传输能力，提供了丰富的电活性位点，并提高了结构稳定性，使得该复合材料在11,000次充放电循环后仍保持优异的电容性能。使用PVA-KOH凝胶电解质的柔性对称超级电容器在0.1 A g^?1?1?1?1

图形摘要

使用尿素作为石墨剥离剂和氮掺杂剂，并原位生成g-C₃N₄的无溶剂机械化学合成方法。Mn₂O₃/Mn₃O₄的掺入增强了赝电容效应。采用PVA-KOH凝胶电解质的柔性超级电容器成功为数字定时器供电，展示了其实际应用价值。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据提供声明

作者愿意根据编辑、审稿人或读者的要求提供与本文相关的所有数据。

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