基于Kenaf的活性炭:一种可持续的解决方案,用于高性能水性对称超级电容器
Thilageshwaran Subramaniam1, M N M Ansari2, Syam G Krishnan3
1Mechanical Engineering Department, Universiti Tenaga Nasional (UNITEN), 43000, Kajang, Malaysia.
Chemosphere
|March 9, 2024
概括
研究人员从Kenaf纤维生物炭开发了用于超级电容器的高表面积活性碳. 这种材料为储能应用提供了卓越的性能和耐用性.
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:
- 活性炭对于像超级电容器这样的储能设备至关重要.
- 开发高性能,可持续的电极材料是一个持续的挑战.
- 肯纳夫纤维为先进材料提供了一个有希望的,丰富的生物质前体.
研究的目的:
- 从kenaf纤维生物炭合成具有异常高表面积的活性碳.
- 为了评估这一新型活性炭作为超级电容器的电极材料的性能.
- 评估使用这些电极的超级电容器的能量密度,功率密度和循环稳定性.
主要方法:
- 基纳夫纤维基生物炭的化学激活,以产生活性炭.
- 活性炭的特定表面积的表征 (BET分析).
- 使用合成活性炭的超级电容电极的制造和电化学测试.
- 装配和评估一个水性对称超级电容器.
主要成果:
- 合成的活性炭实现了3359 m2 g-1的超高特异面积,超过了其他基于纤维的前体.
- 电极的最大特定电容为312Fg-1在0.5Ag-1.1时.
- 水性对称超级电容器的能量密度为18.9 Wh kg-1 在250 W kg-1.1 的情况下.
- 超级电容器在5000个充放电周期后保留了93%的初始电容.
结论:
- 基纳夫纤维基活性炭是超级电容器的高效电极材料.
- 合成材料提供卓越的电化学性能和优良的长期稳定性.
- 这种方法为生产下一代储能先进材料提供了一个可持续的途径.
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