基于织污泥的活性炭与减少的石墨烯氧化物作为超级电容器应用电极的协同电化学性能
Naveed Ahmed Khan1, Zaib Jahan1, Naseem Iqbal2
1School of Chemical and Material Engineering, National University of Sciences and Technology, Islamabad 44000, Pakistan.
Waste management (New York, N.Y.)
|November 22, 2024
概括
织废弃物污泥可以转化为活性炭 (AC) 和降解石墨烯氧化物 (rGO) 复合材料,用于超级电容电极. 这种可持续的方法将危险废物转化为用于储能的功能材料.
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
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 织废物污泥带来了重大处理挑战,焚烧对环境有害.
- 现有的处置方法是不可持续的,需要创新的解决方案,危险的织废物管理.
研究的目的:
- 开发一种可持续的方法,将织废弃物污泥转化为超级电容器的功能电极材料.
- 为了研究从织污泥中提取的活性炭的电化学特性,增强了减少的氧化石墨烯.
主要方法:
- 织废弃物污泥在900°C下被烧解以产生活性炭 (AC).
- 减少的石墨烯氧化物 (rGO) 在不同的重量百分比 (高达4重量%) 中被纳入,以形成rGO@AC复合材料.
- 通过使用循环电量计,静电电荷放电和电化学阻抗光谱等技术来评估电化学性能.
主要成果:
- 合成的rGO@AC-900°C材料具有128.68 m2/g的高表面积.
- 使用4重%rGO负荷的复合材料实现了362F/g的特定电容,显著超过纯AC (83.2F/g) 和2重%rGO@AC (182.5F/g).
- 电极材料表现出极好的稳定性,在5000次循环后保留了82%的电荷,并且在较低的电荷转移电阻 (4.16 Ω) 下显示出更好的导电性.
结论:
- 织废物污泥可以有效地转化为超级电容器的高性能电极材料.
- 纳入rGO显著提高了来自织废弃物的AC的电化学特性和稳定性.
- 这种方法为管理织废物提供了一个有希望的可持续解决方案,同时推进了储能技术.
