通过高效超级电容器的增强激活,通过素衍生的多孔碳
Minghao Yi1, Vitaliy Budarin2, Hangbo Yue3
1Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros, ICTP-CSIC, C/ Juan de La Cierva 3, 28006 Madrid, Spain; Depto. de Química Física Aplicada, Universidad Autónoma de Madrid, 28049 Madrid, Spain.
这项研究引入了一种新的方法,用废弃产品 - - 红素 - - 来制造高性能超级电容电极. 来自素的化多孔碳显示出出色的电荷储存和稳定性,提供可持续的能源解决方案.
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
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 素是一种丰富的工业副产品,是超级电容器中多孔碳电极的有希望的可持续前体.
- 众所周知,兴奋剂可以增强电化学性质,但它对素活性和孔隙性的作用尚未得到充分研究.
研究的目的:
- 开发一种新的微波辅助兴奋剂策略,用于素衍生的碳.
- 为了优化化学激活,提高孔隙性和电化学性能.
- 调查物种在素活性化和多孔性发展中的作用.
主要方法:
- 使用乙醇胺,微波辅助胺胺的胺.
- 使用氧化 (NaOH) 的优化化学激活.
- 使用SEM,元素分析,拉曼光谱,XPS和PLS分析进行表征.
- 在2M H2SO4电解质中进行电化学测试.
主要成果:
- 合成的活性碳的特定表面积为2749 m2 g-1 ,孔积为1.48 cm3 g-1 ,最佳的NaOH-char比为3:1.
- 证明了高的特定电容 (292 F g-1 在0.1 A g-1),优秀的电容保留 (在4000个循环后90%),以及良好的能量/功率密度.
- 通过PLS分析证实了功能损失和激活剂剂量作为控制多孔性发展的关键因素.
结论:
- 用增强的NaOH激活是一种有效的策略,用于调整素衍生碳中的多孔性.
- 这种方法提供了一种可持续的途径,用于将红素提升为高性能超级电容器电极材料.
- 该研究提供了有关兴奋剂和激活机制的见解,以提高电化学性能.
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