在现场,添加的多孔碳来自混合生物质,作为超高性能超级电容器
Yuqiao Bai1, Qizhao Wang1, Jieni Wang1,2
1Miami College, Henan University, Kaifeng 475004, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|August 28, 2024
概括
来自猪皮和西兰花的配多孔碳为先进的超级电容器提供高表面积和电容. 这种生物质材料具有出色的电化学性能和稳定性,为可持续的储能解决方案铺平了道路.
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:
- 生物炭的元素兴奋剂可以降低其多孔结构,对储能应用提出挑战.
- 来自生物质的超级电容器开发稳定高性能电极材料对于可持续能源至关重要.
- 添加多孔碳对超级电容器来说是有前途的,因为它提高了导电性和电化学活性.
研究的目的:
- 从富含的生物质 (猪皮和西兰花) 中合成现场配合的多孔碳 (ABPC) 用于超级电容电极.
- 研究混合生物质兴奋剂对生物炭衍生碳的多孔结构和电化学特性的影响.
- 为了评估合成的ABPC的超容性能和稳定性.
主要方法:
- 通过猪皮和西兰花的预碳化和激活,合成化多孔碳 (ABPC).
- 使用特定表面积,/氧含量和形态学的技术来确定详细的表征.
- 作为超级电容电极的ABPC的电化学测试,包括特定电容,速率能力和循环稳定性.
主要成果:
- 优化的ABPC-4材料表现出高特异性表面积 (3030.2-3147.0 m2 g-1),含有显著的 (1.35-2.38 wt%) 和氧 (10.08-15.35 wt%).
- ABPC-4在10Ag-1.1时显示出473.03Fg-1的突出特定电容,1Ag-1时显示出优秀的电容保留 (95.08%) 在10Ag-1.1时经过1万个循环后.
- 组装的对称超级电容器在161.85W kg-1的功率密度下达到17.51Wh kg-1的最大能量密度,在3221.13W kg-1的功率密度下保持6.71Wh kg-1.
结论:
- 使用混合生物质 (猪皮和西兰花) 的现场兴奋剂有效地提高了生物炭衍生碳的多孔结构和电化学性能.
- 合成的ABPC是用于高性能和稳定的超级电容器的有希望的电极材料.
- 这种混合兴奋剂方法提供了一个可行的策略,用于开发来自可持续生物质资源的先进能量存储设备.
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