Onder elektrodematerialen voor supercondensatoren, op koolstof gebaseerde materialen worden het meest gebruikt omdat ze in de handel verkrijgbaar en goedkoop zijn, en ze kunnen worden geproduceerd met een groot specifiek oppervlak. Heteroatoom doping, vooral dual-gedoteerde koolstofmaterialen, hebben de afgelopen jaren veel aandacht gekregen, en zijn beschouwd als een van de meest efficiënte strategieën om het capaciteitsgedrag van poreuze koolstofmaterialen te verbeteren. Echter, de meeste preparaten van co-gedoteerde koolstofmaterialen omvatten behandeling bij hoge temperatuur en nabewerking van dopingprocedures. Daarom, het is noodzakelijk om een ​​beknopte route te ontwikkelen voor grootschalige productie van dubbel gedoteerde koolstof met de gewenste morfologie en structuur en om een ​​hoog dopinggehalte te bereiken.

In een artikel gepubliceerd in Wetenschapsbulletin , De onderzoeksgroep van prof. Deli Wang beschrijft een tweestaps synthetische route om N/S co-gedoteerde koolstofmicrosferen (NSCM's) te fabriceren met thioureum als doteringsmiddel. Het N/S-doteringsgehalte wordt geregeld door de carbonisatietemperatuur te variëren. Het is bewezen dat een geschikte hoeveelheid N- en S-groepen niet alleen pseudo-capaciteit kan bieden, maar bevorder ook de elektronenoverdracht voor koolstofmaterialen, die het verdere gebruik van de blootgestelde oppervlakken voor ladingsopslag verzekert.

De geoptimaliseerde NSCM bereid bij een carbonisatietemperatuur van 800 ° C (NSCM-800) bereikt een hoge capaciteit van 277,1 F g ^-1 bij een stroomdichtheid van 0,3 A g ^-1 , en een hoge capaciteitsretentie van 98,2 procent na 5000 cycli. Aangezien de voorlopers die in deze strategie worden gebruikt glucose en thioureum zijn, die zowel goedkoop als veel worden gebruikt, de productie van een hoog doteringsgehalte van co-gedoteerde koolstofmaterialen kan eenvoudig worden opgeschaald voor praktische toepassingen van supercondensatoren.