优化了基因果果衍生的超交联多孔碳中介孔设计,以提高超级电容器电容性能
Pinghua Zhang1, Yangyang Li2, Jian Xiao3
1Key Laboratory of Coal Processing and Efficient Utilization, Ministry of Education, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu, China; Anhui Key Laboratory of Spin Electron and Nanomaterials (Cultivating Base), Applied Research Institute of Natural Products, School of Chemistry and Chemical Engineering, Suzhou University, Suzhou, Anhui 234000, China.
Journal of colloid and interface science
|December 14, 2024
概括
经过优化,从金科坚果中提取的碳材料表现出增强的超级电容性能. 较大的表面积和层次化的孔隙增加了能量储存能力和循环寿命.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 超级电容器对于储能至关重要.
- 开发先进的碳材料是提高超级电容器性能的关键.
- 银杏坚果提供碳基材料的可持续来源.
研究的目的:
- 为了提高配碳基超级电容器的电容性能.
- 为了优化银杏坚果衍生碳材料的中孔结构.
- 调查工程碳的潜力,用于先进的能源存储.
主要方法:
- 高温热解金科坚果的金科坚果.
- 氧化 (KOH) 激活,以设计半孔结构.
- 使用GBHHPC-750-4电极制造对称超级电容器.
- 在EMIMBF4电解质中进行电化学表征.
主要成果:
- GBHHPC-750-4 呈现出具有高表面积 (3163.9 m2/g) 和显著的中孔比例 (74.1%) 的 3D 层次性多孔结构.
- 超级电容器在1A/g时达到256F/g的峰值特定电容,能量密度为118.2Wh/kg.
- 证明了出色的速率能力 (从0.5-20 A/g保持63.6%) 和长周期寿命 (在5000个周期后保持88.0%).
结论:
- 来自金科坚果的优化中孔碳显示出高性能超级电容器的巨大潜力.
- 工程化的多孔结构和 heteroatom 兴奋剂对于提高电化学性能至关重要.
- 这项研究强调了一种可持续的方法,用于开发用于储能应用的先进材料.
