甜蜜的侧流:糖纸作为高性能超级电容电极的来源.
Julian Selinger1,2, Kristoffer Meinander2, Benjamin P Wilson3
1Institute of Bioproducts and Paper Technology, Graz University of Technology, Inffeldgasse 23, 8010 Graz, Austria.
ACS omega
|February 5, 2024
概括
糖生产中的甜菜纸废物可以转化为高性能超级电容器的多孔碳. 这种上循环方法为储能提供了一个环保的解决方案,性能优于商业材料.
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
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 树脂纤维素废物流的利用对于经济和生态效率至关重要.
- 糖加工产生大量的纸,这是一种潜力未得到充分利用的材料.
- 发展工业副产品的上循环利用战略对于循环经济至关重要.
研究的目的:
- 为了研究甜菜纸质作为超级电容电极的原料.
- 探索甜菜的高效转化为活性,多孔的碳材料.
- 用水性电解质评估由甜菜纸衍生的碳制成的超级电容器的性能.
主要方法:
- 来自糖制造业的甜菜纸质被加工成活性炭.
- 碳材料的特性,包括表面积和孔径分布.
- 超级电容电极的制造和在水性电解质 (KOH和H2SO4) 中进行电化学性能测试.
主要成果:
- 有高表面积 (高达2600 m2 g-1) 和优化孔隙结构的活性碳被制造出来.
- 发现孔径尺寸适合在水性电解质中进行离子传输.
- 超级电容器实现了高容量 (H2SO4中的193Fg-1 ,KOH中的177Fg-1),超过了商业基准.
结论:
- 甜菜纸废物流是高性能能源储存的有价值,可持续的资源.
- 开发的方法为工业副产品提供了一个高效的上循环路径.
- 这项研究突出了农业废物在推进超级电容技术方面的潜力.


