较高的特定电容和压缩性基于纳米纤维素的超级电容水凝电极,通过高效的浸方式组装
Xingwang Wang1, Yehong Chen1, Chaojun Wu1
1State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250353, Shandong, China.
International journal of biological macromolecules
|April 10, 2024
概括
研究人员开发了一种使用TEMPO氧化纤维素纳米纤维 (TOCNF) 和多壁碳纳米管 (MWCNT) 水凝的高性能超级电容电极的简单方法. 这种方法为先进的储能应用提供了出色的电容和机械性能.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发高性能超级电容电极对于储能至关重要.
- 目前的方法通常涉及到对纳米纤维素和碳材料进行繁的聚合.
- 需要一个更简单,更有效的电极准备策略.
研究的目的:
- 提出一种简化和有效的方法来制备超级电容电极.
- 为了研究新型水凝电极的电化学和机械性能.
- 为了证明这种超级电容开发的新方法的可行性.
主要方法:
- 使用TEMPO氧化纤维素纳米纤维 (TOCNF) 和多壁碳纳米管 (MWCNT) 制备水凝.
- 将水凝浸入素和FeCl3溶液中24小时,形成电极.
- 电极的区域特异电容,最大应变和压力应变的表征.
- 使用准备好的水凝电极组装和测试一个对称的超级电容器.
主要成果:
- 水凝电极在0.5 mA cm-2.2时实现了1028 mF cm-2的面积特定电容.
- 电极的最大张力为58%,压力应力为150 KPa.
- 组装的对称超级电容器在0.5 mA cm-2.2时显示出高特异电容303 mF cm-2.
结论:
- 拟议的方法为超级电容器电极制造提供了更简单,更有效的途径.
- 基于水凝的TOCNF/MWCNT电极表现出有希望的电化学和机械性能.
- 这项研究为开发先进的超级电容器提供了一种新的可行方法.
