通过水热碳化对纳米碳基超级电容电极进行子残留衍生纳米孔碳
Kemchat Ruenroengrit1, Jumpon Kunyuan2, Nuttapong Ruttanadech2
1Nanoscience and Nanotechnology, College of Materials Innovation and Technology, King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang, Ladkrabang, Bangkok 10520, Thailand.
Polymers
|July 12, 2025
概括
子残留物,一种废物,可以转化为超级电容电极的纳米孔状碳. 在900°C激活,可以产生高表面积的材料,以有效地储存能量.
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:
- 对于可持续和负担得起的储能解决方案的需求日益增长.
- 来自生物质的碳材料对超级电容器电极有希望.
- 子残留物 (CR) 是一个丰富的农业废物,具有价值化潜力.
研究的目的:
- 为了将子残留物 (CR) 提升为超级电容电极的纳米多孔碳 (NPC).
- 调查激活温度对NPC性能和性能的影响.
- 为了评估CR衍生NPC的电化学性能.
主要方法:
- 碳化碳的水热碳化 (HTC),以产生碳前体.
- 使用氧化物 (KOH) 在 700,800 和 900 摄氏度的前体的化学激活.
- 使用循环电压测量 (CV) 和静电电荷-放电 (GCD) 在1M Na2SO4.4.中的电化学表征.
主要成果:
- NPC 呈现出无形和高度多孔的结构.
- 表面积随着激活温度的增加而增加,在900°C时达到1969 m2/g.
- 在900°C激活的材料 (CR:KOH 1:2.5) 显示了最高的特定电容 (52F/g在1A/g).
结论:
- 子残留物是可持续能源储存材料的可行,低成本的前体.
- 优化的激活温度显著提高了CR衍生NPC的性能.
- 这些材料显示出高效的超级电容电极应用的潜力.
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