在超级电容器和离子电池的自承载电极中使用草衍生的基碳纳米纤维

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
• 可持续能源 可持续能源

背景情况:

• 碳纤维对于储能至关重要,因为它们的导电性和表面积.
• 传统的碳纤维生产是能源密集型和环境负担.
• 农业废弃物产品宁为碳材料提供了可持续的前体.

研究的目的:

• 开发以素为基础的碳纳米纤维 (LCNFs) 作为自支持电极用于储能.
• 研究素含量对LCNF特性和电化学性能的影响.
• 评估LCNF作为离子电池的阳极材料和超级电容器的电极.

主要方法:

• 基于素的碳纳米纤维通过电和热处理来合成.
• 材料的特征包括扫描电子显微镜,X射线衍射和吸附.
• 在超级电容器和离子电池配置中评估了电化学性能.

主要成果:

• LCNF-2的特异性表面积很高 (468.3 m2 g-1).
• 作为一个超级电容电极,LCNF-2在0.2 A g-1下达到256.3 F g-1的效果,具有出色的循环稳定性.
• 作为离子电池阳极,LCNF-2提供了高初始容量 (1108.3 mAh g-1),并在100个循环后保持了84.6%.

结论:

• 基于素的碳纳米纤维是一种有希望的,可持续的材料,用于高性能储能设备.
• 开发的LCNF提供了一条可行的途径,用于将农业废弃物价值化为功能性材料.
• 这项研究为在超级电容器和离子电池中利用红素提供了一种新的方法.