Layered double hydroxides (LDHs) are promising supercapacitor electrode materials due to their high specific capacitances. However, their electrochemical performances such as rate performance and energy density at a high current density, are rather poor. Accordingly, a facile strategy is demonstrated for the synthesis of the integrated porous Co–Al hydroxide nanosheets (named as GSP‐LDH) with dual support system using dodecyl sulfate anions and graphene sheets as structural and conductive supports, respectively. Owing to fast ion/electron transport, porous and integrated structure, the GSP‐LDH electrode exhibits remarkably improved electrochemical characteristics such as high specific capacitance (1043 F g −1 at 1 A g −1 ) and ultra‐high rate performance capability (912 F g −1 at 20 A g −1 ). Moreover, the assembled sandwiched graphene/porous carbon (SGC)//GSP‐LDH asymmetric supercapacitor delivers a high energy density up to 20.4 Wh kg −1 at a very high power density of 9.3 kW kg −1 , higher than those of previously reported asymmetric supercapacitors. The strategy provides a facile and effective method to achieve high rate performance LDH based electrode materials for supercapacitors.

Abstract It is a huge challenge for carbon materials to obtain high volumetric capacitance without sacrificing gravimetric capacitance for supercapacitors with limited space. Herein, B/N/O co‐doped porous carbon materials are prepared by one‐step carbonization method using boric acid as the template and boron source, polyacrylamide as the carbon and nitrogen sources. Boric acid and polyacrylamide can be closely combined by hydrogen bond, so as to not only give full play to the role of boric acid template, but also to achieve high content of nitrogen and boron functional groups. Benefiting from the high bulk density (1.51 g cm −3 ), suitable specific surface area (243.2 m 2 g −1 ) and numerous B (7.55 at.%), N (14.38 at.%), O (8.89 at.%) functional groups, the prepared BNPC‐700 electrode shows an ultrahigh volumetric specific capacitance of 545.6 F cm −3 at 0.5 A g −1 , excellent rate characteristic and superior electrochemical performance. Furthermore, the assembled BNPC‐700 symmetric supercapacitor achieves a high volumetric energy density of 31.1 Wh L −1 (20.6 Wh kg −1 ) in ZnSO 4 aqueous electrolyte. More importantly, the assembled Zn//ZnSO 4 //BNPC‐700 hybrid supercapacitor delivers a high volumetric capacity of 210.8 mAh cm −3 and a high volumetric energy density of 147.7 Wh L −1 (97.8 Wh kg −1 ).

Abstract The regulation of nanostructures and composition can significantly enhance the electrochemical activity and accelerate electrochemical reaction kinetics of electrode material. Herein, metal organic framework(MOF) is used as self‐sacrificing templates to prepare CoNiSe‐P by hydrothermal with following selenylation and phosphorization treatment. Due to the hollow porous structure, rich electrochemical active sites and elements synergistic influence, the obtained CoNiSe‐P electrode shows a high capacity of 838 C g −1 , which is much higher than CoNiSe (322 C g −1 ) and CoNiP (616 C g −1 ). Furthermore, CoNiSe‐P electrode shows excellent rate characteristic (685 C g −1 at 20 A g −1 ) and ultrahigh electrochemical stability with capacity retention of 99.6% after 10 000 cycles. More importantly, an asymmetric supercapacitor is assembled with CoNiSe‐P as the positive electrode and nitrogen‐doped porous carbon as the negative electrode delivers an energy density of 42.4 Wh kg −1 at 266.6 W kg −1 and maintains a specific capacitance of 96.8% after 10 000 cycles. Significantly, the asymmetric supercapacitor shows a high energy density up to 21.3 Wh kg −1 at a very high power density of 21.3 kW kg −1 , higher than those of previously reported asymmetric supercapacitors.

In contemporary society, the conversion and efficient utilization of waste biomass and its derivatives are of great significance. Carbonized wood (CW) is an easily accessible and cost-effective green resource, but it has limitations as an electrode material due to its low specific surface area, limited active sites and poor conductivity. Therefore, it is crucial to improve the performance of biomass-based materials by using activation, heteroatom doping and modification methods to enhance the specific surface area and active sites. In this study, we developed acid-modified urea-doped activated carbonized wood (AUACW) with a three-dimensional (3D) porous structure and porosity, achieving a high specific surface area of 1321.3 m