SiC和N,S-化碳纳米片和用素增强的有机水凝,用于耐低温固态超级电容器
Xiangyu Chen1, Jiahua Ma1, Xiaoshuai Sun1
1State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking, Qilu University of Technology, Shandong Academy of Sciences, Jinan 250353, PR China.
International journal of biological macromolecules
|December 16, 2023
概括
研究人员从竹中开发了新的多孔碳纳米板和凝电解质,用于柔性固态超级电容器. 这些材料提供了更高的性能和稳定性,为先进的储能解决方案铺平了道路.
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
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 灵活的固态超级电容器需要先进的多孔碳材料和具有卓越机械性能和低温耐受性的水凝电解质.
- 竹红色液体 (RL) 为可持续材料合成提供了一个未充分利用的资源.
研究的目的:
- 开发一种新的,具有成本效益的方法来合成SiC/N,从RL中合S的多孔碳纳米片,用于超级电容电极.
- 为了创建一个强大的,耐低温的凝电解质,使用RL的性木质素用于灵活的固态超级电容器.
主要方法:
- 使用SiO2和盐作为模板的竹红色液体 (RL) 的热解,用于硫注射使用二硫酸盐,用于注射使用NH4Cl.
- 从RL中提取性木质素,通过增强聚乙醇 (PVA) 基质来产生凝电解质.
- 使用合成的电极和凝电解质,制造和电化学测试柔性固态超级电容器.
主要成果:
- 合成的SiC/N,S-doped多孔碳纳米片表现出高的特定表面积 (1659.19 m2 g-1) 和特定电容 (308 F g-1在1 A g-1).
- 由此产生的凝电解质表现出极好的低温耐受性和机械性能.
- 灵活的固态超级电容器实现了高能量密度 (5.2 Wh kg-1),并在10,000个循环中保持了82%的电容.
结论:
- 这项研究提出了一种可持续和高效的方法,用于从竹红色液体中制造高性能电极和电解质材料.
- 开发的柔性固态超级电容器显示出下一代储能应用的巨大潜力.
- 生物质材料的使用为环保能源设备提供了一个有前途的途径.
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