废弃干细胞衍生光降解石墨烯氧化物和聚氧甲酸复合物用于固态超级电容应用
Sukanya Maity1, Bhimaraya R Biradar1, Saurabh Srivastava2
1Low Dimensional Physics Laboratory, Department of Physics, National Institute of Technology Karnataka, Surathkal 5750525, India. daspm@nitk.edu.in.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|September 4, 2023
概括
这项研究将干细胞阳极回收到纳米混合电极中,用于高效的超级电容器 (SC). 这些绿色路线电极提供高容量和储能,减少废物和环境影响.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 超级电容器 (SC) 是重要的储能设备,但它们对环境的影响需要可持续的合成方法.
- 回收废物材料,如干电池阳极,为生产先进的电极材料提供了一种绿色替代方案.
研究的目的:
- 开发高效的纳米混合电极用于SCs使用回收干细胞阳极.
- 为了研究聚氧甲 (POM) 集群的电化学性能,与减少的氧化石墨烯 (rGO) 集成.
主要方法:
- 废弃的干电池阳极被回收利用,合成纳米混合电极.
- 聚氧甲酸盐 (K5[α-SiMo2VW9O40]) 用于紫外线辅助 (光降解) 和石墨烯氧化物 (GO) 的化学降解.
- 由此产生的瓦纳多酸盐嵌入的减少石墨烯氧化物 (prGO-Mo2VW9O40和crGO-Mo2VW9O40) 纳米复合材料在SCs中进行了表征和测试.
主要成果:
- prGO-Mo2VW9O40纳米复合材料的特定容量为405 mA h g-1 (1622 F g-1),容量保留率为94.5%.
- 这种crGO-Mo2VW9O40纳米复合材料的特定容量为117mA hg-1 (470F g-1),保持率为82%.
- 一个不对称的电色超级电容器 (crGO//crGO-Mo2VW9O40) 实现了高能量 (46.16 W h kg−1) 和功率密度 (1195 W kg−1).
结论:
- 回收的干电池阳极可以有效地重新用于超级电容器的高性能纳米混合电极材料.
- POM集群与rGO的协同集成提高了电化学性能和离子运输动力学.
- 这种绿色合成方法为先进的储能解决方案提供了可持续的途径.
