采用一步法可控合成杂原子掺杂分级多孔结构仍然是一个挑战。这对于结构-工程化石墨烯材料作为高性能电极用于能源及先进领域尤其重要。这里提出了一种简便且通用的方法，即大气环境下使用高重复频率皮秒激光技术制备了可图案化氮掺杂分级多孔的氧化石墨烯。激光诱导的氮掺杂石墨烯（LING）实现的最大面积电容达60.7 mF/cm2，该性能是未掺杂多孔石墨烯的3倍。在电流密度为10 mA/cm2时进行循环稳定性测试，经过25,000次恒电流充放电后，电容值仍能保持初始值的98.7％。重要的是，所制备的LING电极材料具有高的能量和功率密度，这可归因于分级多孔结构与氮掺杂以及缺陷工程三者间的协同效应。这里所提出的激光诱导一步合成LING也可应用于其他杂原子掺杂分级多孔石墨烯基电极，进而用于高性能电化学能源存储。

Figure 1.（a）通过激光诱导合成LING材料的原理示意图，（b）LING电极粘结在柔性PET基底上的光学照片，（c）LING薄膜的横截面SEM图，呈现了一个多孔的三维结构，（d）LING纳米片衍生于GO/尿素混合物，在激光照射下有更大的晶面间距。

                              Figure 2. LING-0.2W的（a）LSCM和（b-c）SEM图， LING-0.4W的（d）LSCM和（e-f）SEM图，LING-0.6W的（g）LSCM和（h-i）SEM图。 

Figure 3. （a）GO和GO/尿素薄膜的Raman谱，（b）LING-0.2W和LING-0.2W薄膜的Raman谱，（c）LING-0.4W和LING-0.6W薄膜的Raman谱，（d）LING薄膜在不同扫描速度下的Raman谱，（e-f）LING薄膜在不同扫描速度下的ID/IG 比例, I2D/IG 比例和FWHM值， LING-0.2W薄膜的（g）TEM和（h）HRTEM图，（i）图h中标识的区域的FFT图。

Figure 4. LIG-0.2W和LING-0.2W电极在0.1 M Na2SO4溶液中的电化学性能表征。（a）CV曲线，（b）GCD曲线，（c）不同电极的比电容值比较，（d）电化学阻抗谱比较。

Figure 5.（a）LING-0.2W电极在不同扫速下的CV曲线，（b）不同电流密度下的GCD曲线按，（c）在10 mA/cm2电流密度下进行循环稳定性评估，（d-e）LIG-0.2W和LING-0.2W电极，以及先前报道的储能装置的Ragone曲线比较，显示了能量密度与功率密度。

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该研究工作由西安交通大学Kedian Wang课题组于2019年发表在Carbon期刊上。原文：Laser-induced nitrogen-doped hierarchically porous graphene for advanced electrochemical energy storage（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.05.037）