新研究：黑腐酸双重功能驱动超级电容器性能跃升
黑腐酸（BA）作为腐植酸（HA）的主要组分，相较于腐植酸其他组分，具备更高的分子量、碳含量及芳香性。这些特性使其能够有效保留腐植酸类氧化石墨烯的层状结构，同时对过渡金属离子展现出极强的配位亲和力。2026年4月10日，西安科技大学化学与化工学院专家团队联合陕西煤业集团榆林化工有限公司科研人员的一项最新科研成果，以《A high-performance supercapacitor based on nitrogen, sulfur-codoped graphene/carbon nanotube hybrids using black humate fractions as dual-functional precursor and electrolyte additive》（基于黑腐酸组分作为双功能前驱体和电解质添加剂的氮、硫共掺杂石墨烯/碳纳米管杂化物构建的高性能超级电容器）为题，发表于国际知名期刊《Journal of Energy Storage》（《储能期刊》）上，为先进储能材料的研发提供了全新思路。
该团队首先采用pH调节-超滤法对黑腐酸进行分级处理，随后通过磺甲基化工艺对其进行改性优化。以黑腐酸为底物、钴离子（Co²⁺）为桥接剂、三聚氰胺为配体，成功构建出可调控的黑腐酸-钴-三聚氰胺前驱体，并通过热解技术合成了用于超级电容器的氮硫共掺杂石墨烯/碳纳米管复合材料（NSGC）。研究结果显示：
1、优化后的NSGC-I-1材料具备274.4F/g的高比电容，并展现出优异的倍率性能。
2、基于该材料组装的NSGC-I-1//AC超级电容器，比电容可达151.5F/g，且拥有出色的循环稳定性——经过10000次循环后，容量保持率仍达87.6%，这一优异性能得益于材料自身的缺陷碳结构、丰富的碳纳米管分布以及杂原子掺杂特性。
3、研究进一步发现，黑腐酸组分I-1可作为高效赝电容电解质添加剂，将NSGC-I-1材料的比电容提升至310.1F/g，同时使器件循环性能提升至161.6F/g，容量保持率高达90.1%。
4、该研究明确了黑腐酸作为高性能碳材料前驱体与功能性电解质添加剂的双重作用，充分彰显了腐植酸在先进储能系统领域的巨大应用潜力。
