作为高性能超级电容器的电极材料的素衍生活性炭.
Chenghao Pan1,2, Yongfeng Ji2, Suxia Ren2
1School of Environmental Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|January 11, 2025
概括
从造纸废弃物中提取的素衍生的活性碳 (LAC) 为高性能超级电容器提供了一条可持续的途径. 优化的LAC材料表现出极好的容量和稳定性,促进生物质的利用.
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:
- 造纸行业的副产品,如木质素,带来了环境挑战.
- 将质素提升为先进材料的价值对可持续性至关重要.
- 超级电容器需要高效和环保的电极材料.
研究的目的:
- 从酶性水解红素 (EHL) 中合成红素衍生活性炭 (LAC).
- 为了研究KOH激活参数对LAC特性的影响.
- 为了评估LAC作为超级电容器的电极材料.
主要方法:
- 在不同的KOH/EHL比率和温度下对EHL进行单步KOH激活.
- 微观结构的表征 (表面积,毛孔大小分布).
- 在三电极和对称超级电容系统中进行电化学测试.
主要成果:
- 优化的LAC (LAC800-4) 呈现出高表面积 (2285 m2/g) 的层次性多孔结构.
- LAC800-4实现了291.3 F/g (三电极) 和186.8 F/g (对称系统) 的特定电容.
- 记录了出色的电容保留 (96.1%在10,000个循环后) 和能量密度 (6.5Wh/kg).
结论:
- 素衍生活性炭是超级电容器的可行,高性能电极材料.
- KOH激活方法有效地将生物质废物转化为有价值的储能材料.
- 这种方法有助于减轻环境污染和生物质的利用.
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