超级电容器的活性碳电极来自紫色玉米 (Zea mays)
Emily Huarote-Garcia1, Andy A Cardenas-Riojas1, Ivonne E Monje1
1Laboratorio de Investigación de Electroquímica Aplicada, Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería, Av. Túpac Amaru 210, Rímac 15333, Lima, Perú.
ACS environmental Au
|March 25, 2024
概括
紫色玉米废物被转化为活性炭,用于高性能超级电容电极. 这种生物质衍生材料为储能应用提供了可持续且具有成本效益的解决方案.
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
- 可再生能源储存可再生能源的储存
背景情况:
- 由于成本效益和性能,生物质衍生活性碳正在为超级电容器电极获得吸引力.
- 可持续的材料采购对于开发环保的储能解决方案至关重要.
研究的目的:
- 合成和评估紫色玉米衍生活性炭作为超级电容器的复合电极材料.
- 研究氧化 (KOH) 激活对材料性能和电化学性能的影响.
主要方法:
- 紫色玉米粉使用不同的KOH度 (5-30%) 激活,并在700°C进行热处理.
- 物理化学表征包括SEM,拉曼,N2物理吸收,FTIR和XPS.
- 在酸性和性电解质中评估了电化学性能,使用循环电量计,静电充/放电和电化学阻抗光谱.
主要成果:
- 10%的KOH激活复合电极具有很高的特定表面积 (728 m2/g).
- 在H2SO4中达到195F/g的高容量,在0.5A/g时在KOH中达到116F/g.
- 经过5万个循环后,表现出优异的电容保持率 (76%),与微孔性质有关.
结论:
- 紫色玉米是一种有希望的,可持续的前体,用于生产超级电容电极的高性能活性炭.
- 材料的电化学特性受到其特定表面积和微孔体积的显著影响.
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