用添加的纤维素衍生的多孔碳纤维用于高质量载荷水性超级电容器
Ting Lv1, Xiaofeng Wang1,2, Ying Zhang1
1College of Chemistry, Electron Microscopy Center, Jilin University, Changchun, 130012, China.
ChemSusChem
|January 5, 2024
概括
来自生物质的化多孔碳纤维为高性能超级电容器提供了可持续的解决方案. 这些材料使高质量负载电极具有出色的电容和稳定性,弥合了实际应用的差距.
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:
- 来自生物质的多孔碳因可再生性和可性而对超级电容器充满希望.
- 一个关键的挑战是实现高质量负载电极的高电化学性能,同时最大限度地减少自放电.
- 异原子兴奋剂,特别是,是优化电极材料的可行策略.
研究的目的:
- 使用简单的生物模板方法开发杂纤维素衍生的多孔碳纤维 (N-CHPCs).
- 为了研究水性超级电容器中高质量负载N-CHPC电极的电化学性能.
- 在实际超级电容应用中解决性能保留和自放电的关键问题.
主要方法:
- 棉花纤维素被用作生物模板,尿素作为剂.
- 一种简单的生物模板方法被用于合成N-CHPCs.
- 使用装配的水性超级电容器和带有高质量负载电极来评估电化学性能.
主要成果:
- N-CHPC 具有较高的特定表面积,层次性的多孔结构,部分石墨化和最佳含量.
- 高质量载荷 (12.8 mg cm−2; 245 μm) 的超级电容器表现出低开通电路电压减弱率 (21.39 mV h−1) 和高电压保留率 (78.81%).
- 实现了特殊的特定电容 (295.8 F g−1 在 0.1 A g−1),面积电容 (3.79 F cm−2 在 0.1 A g−1) 和循环稳定性 (97.28% 在 20,000 个周期).
结论:
- 开发的N-CHPC具有对超级电容电极具有有利的特性.
- 由N-CHPC制造的高质量载荷电极表现出极好的电化学性能和稳定性.
- 这些发现凸显了N-CHPCs在先进的水性超级电容器中实际应用的巨大潜力.
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