利格宁衍生深性溶剂凝电解质与多孔碳电极配对,用于先进的超级电容应用
Pengxu Ren1, Tao Wang2, Bolang Chen1
1State Key Laboratory of Chemistry and Utilization of Carbon Based Energy Resources, College of Chemistry, Xinjiang University, Urumqi, Xinjiang, 830017, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 23, 2025
概括
这项研究使用深度浸泡溶剂 (DES) 来从棉花粉中制造素/凝. 这种凝既可以作为优质的电解质,也可以作为高级超级电容器中多孔碳电极的前体.
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
- 生物质转换生物质转换
背景情况:
- 超级电容器的性能严重依赖于电解质和电极材料.
- 开发可持续和高性能材料对于储能进步至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的凝电解质和由生物质衍生的木质素制成的多孔碳电极.
- 研究生物质加工和材料制造的深度环氧溶剂 (DES) 系统的潜力.
- 评估使用这些新型材料的超级电容器的性能.
主要方法:
- 使用K2CO3和乙烯基醇 (EG) DES系统从棉花粉中提取红素.
- 形成具有增强机械性能和液体保留性的素/凝.
- 通过空气燃烧碳化,从DES凝中制备多孔碳.
- 使用扫描电化学显微镜 (SECM) 和扫描振动电极技术 (SVET) 进行凝电解质和多孔碳的表征.
主要成果:
- 素/凝表现出强大的分子间和键相互作用,导致优越的机械性能和液体保留.
- 该DES凝作为一个有很大的电化学活性区域的多孔碳的有效前体.
- 凝电解质显示出良好的离子扩散能力.
- 组装的超级电容器实现了30.2Wh kg-1的能量密度,并在-25°C和75°C之间有效运行.
结论:
- 这项工作开创了利用生物质中的红素来制造先进的凝电解质和多孔碳电极.
- 开发的材料为制造高性能超级电容器提供了可持续的途径.
- 这些发现为生物质衍生的各种凝电解质和多孔碳材料在储能应用中开辟了道路.
