从废油页岩半焦炭中提取的活性碳用于超级电容器应用
Chu'an Xiong1, Nan Wang1, Mai Feng1
1College of Environmental and Chemical Engineering, Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin 150027, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|June 28, 2023
概括
石油页岩半焦炭废料被转化为高性能活性炭超级电容器使用微波辅助化学激活. 这种可持续的方法创造了具有出色容量和稳定的低成本材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
- 环境化学环境化学
背景情况:
- 油页岩半焦炭 (OSS) 是油页岩热解的主要副产品,由于大规模生产,它带来了重大的环境挑战.
- 对于OSS来说,有必要制定可持续和有效的利用策略,以减轻污染并利用其作为资源的潜力.
研究的目的:
- 开发一种适用于超级电容应用的OSS转化为活性炭 (AC) 的方法.
- 通过微波辅助分离和化学激活来优化交流制备过程.
- 为了评估合成的交流电的电化学性能,用于储能.
主要方法:
- 油页岩半焦炭 (OSS) 被用作活性炭 (AC) 制备的前体.
- 使用微波辅助分离和FeCl3-ZnCl2化学激活.
- 描述涉及拉曼,XRD,FT-IR,TEM,以及吸附-脱附.
- 电化学性能使用循环电量计 (CV),静电电荷放电 (GCD) 和电化学阻抗光谱 (EIS) 来评估.
主要成果:
- 来自OSS的活性炭具有1478m2/g的高特异性表面积.
- 这种材料在电流密度为1A/g时,具有185.0F/g的特定电容.
- 在5000个循环后实现了99.5%的优异容量保留,表明了卓越的稳定性.
结论:
- 微波辅助的OSS化学激活是生产高性能活性炭的有效方法.
- 合成的交流电显示出作为先进超级电容器的低成本电极材料的巨大潜力.
- 这项研究为废物利用和可持续能源储存解决方案提供了一个有前途的战略.
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