拉曼数据分析在低温低压合成用于超级电容器的氧改性多孔碳的应用

多孔碳材料因其可调节的多孔结构、良好的导电性、良好的稳定性和高比表面积而被广泛应用于电化学双层电容器（EDLC）电极材料。

在Peng Wan等人^[1]的工作中，开发了一种低温升压固相合成电极材料的方法，该方法可以实现表面功能化和孔结构的调节。在200°C的密闭高压釜中，通过在实验中将活性炭(AC)和草酸分别按不同重量比(1:1,1:5,1:10)混合简单混合，最终可以获得氧改性炭材料。

对其进行拉曼测试表征。观察数据显示，拉曼光谱中四个样品的典型特征显示，D波段峰值在约1340.0 cm^-1处，G波段峰值在1596.9 cm^-1附近。四个样本的ID/IG比率分别没有显著变化。碳材料的ID/IG强度比是无序/缺陷程度的度量。该值越小，碳材料中的缺陷就越少，石墨化程度就越高。ID/IG强度比是根据D波段和G波段的积分面积计算的。

C/OA-1:5的ID/IG强度比明显高于C空白，表明当草酸和活性炭以1:5的比例混合反应时，碳材料中的缺陷增加，石墨化程度降低。C/OA-1:10的ID/IG强度比低于C空白，这表明草酸和活性炭以1:10的比例混合后，碳材料中的缺陷较少，石墨化程度增加。

结果表示，在封闭高压下，草酸分解产生的二氧化碳和水可能进一步与碳发生反应，也可能产生一定的活化作用，从而扩大了碳材料的孔径。以适当比例(草酸与活性炭的混合比例)混合后，活化处理后电极材料的比表面积增大，也有效提高了材料的电化学性能。

[1] Wan, P., Zhang, Z.J., Song, W.M. et al. Low-temperature and pressure-promoted synthesis of porous carbon modified with oxygen for supercapacitor application. Ionics 26, 4019–4029 (2020). https://doi.org/10.1007/s11581-020-03539-z.

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