高容量性能N,O编码碳泡通过分子盐战略的全在一步碳化合成
Liye Ni1, Guangjie Yang1, Chenweijia He1
1Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, International Innovation Center for Forest Chemicals and Materials, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|September 2, 2024
概括
研究人员开发了一种绿色方法,用于使用基的多孔碳. 这种自我激活和自我兴奋的材料提供了高效的能量储存,促进了可持续的碳材料开发.
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
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 传统的多孔碳制剂在很大程度上依赖于有害的激活剂和剂.
- 对于多孔碳合成的可持续和高效方法有着至关重要的需求.
- 利用本质材料特性进行自我激活和自我兴奋剂是关键.
研究的目的:
- 开发一种绿色,单步战略,用于合成自我激活和自我补充的多孔碳.
- 研究碳化温度对材料性能和电化学性能的影响.
- 探索分子盐作为先进多孔碳材料的前体的潜力.
主要方法:
- 利用西丁作为分子盐的前体.
- 采用一阶段的碳化过程进行自我激活,自我兴奋剂和自我模板.
- 分析了不同碳化温度对多孔结构和异原子性质的影响.
主要成果:
- 碳化温度显著影响了多孔结构,异原子性质和电化学性能.
- 最佳材料 (KHis800) 显示出高离子可访问性和高效的运输道.
- KHis800在0.2 A g-1下实现了305.2 F g-1的特定电容,具有优异的电容保持率 (在50,000个周期中115.6%).
- 对于KHis800来说,最高能量密度为19.6Wh kg-1被记录下来.
结论:
- 西丁可以通过一步制程高效,简化地制备多孔碳.
- 开发的方法为传统的多孔碳合成提供了一个可持续的替代方案.
- 由此产生的多孔碳材料显示出对高性能储能应用的显著前景.
