DOI: 10.1007/s10853-022-07215-7

在本研究中，通过静电纺丝由煤液化残渣/聚丙烯腈/对苯二甲酸复合前体衍生的前沥青烯，以及随后的稳定化、（NH4）2SO4浸泡和碳化成功制备了一种具有惊人交联结构的柔性N,S共掺杂静电纺丝碳纳米纤维非织造布（N,S-CLPACF）。通过调节稳定过程中的温度，可以很容易地调整结构中的交联度。由于有效的键合结构、较短的电荷转移通道和杂原子掺杂的协同效应，N,S-CLPACF电极在0.2A/g时表现出267F/g的高容量，在100A/g下的额定容量高达178F/g。使用N,S-CLPACF电极组装的对称超级电容器在1.2kW/kg功率密度下可提供4.7Wh/kg的高能量密度，在2A/g下循环10000次后的电容保持率达98%。

图1.PACF（a,b）、CLPACF（d,e）和N,S-CLPACF（g,h）的SEM照片，PACF（c）、CLPACF（f）和N,S-CLPACF（i）的直径分布，插图是对应的照片。

图2.a）N,S-CLPACF垫的TEM和b）HRTEM图像，c）C、O、S和N的TEM-EDS映射图像。

图3.a）XRD图，b）拉曼光谱，c）氮气吸附-解吸等温线和d）相应的孔径分布。

图4.N,S-CLPACF中a）C1s、b）O1s、c）N1s和d）S2p的XPS光谱。

图5.测试PACF、CLPACF和N,S-CLPACF在三电极体系中的电化学性能。a）100mV/s下的CV曲线，b）N,S-CLPACF在不同扫描速率下的CV曲线，c）所得样品在0.5A/g下的GCD图，d）N,S-CLPACF在不同电流密度下的GCD图；e）IR压降与电流密度的关系图；f）比电容。

图6.a）PACF、CLPACF和N,S-CLPACF的奈奎斯特图，b）波特图，c）归一化电容实部（C’）和d）电容虚部（C”）与频率的函数关系。

图7.PACF、CLPACF和N,S-CLPACF在两电极体系中的电化学性能实验。a）N,S-CLPACF在2-500mV/s扫描速率范围内的CV曲线，b）不同电流密度下的GCD曲线，c）PACF、CLPACF和N,S-CLPACF在1-100A/g电流密度范围内的比电容以及d）Ragone图；e）N,S-CLPACF在2A/g下的循环性能。