通过深度欧性溶剂电和模蚀刻,为高性能超级电容器制造由素衍生的分层多孔碳纳米纤维

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可持续化学 可持续化学
• 电化学 电化学 电化学

背景情况:

• 红素的价值化是可持续材料的关键.
• 开发高效的方法用于素衍生的碳材料至关重要.
• 分层多孔的碳纳米纤维为储能提供了潜在的潜力.

研究的目的:

• 开发一种绿色和具有成本效益的方法来合成由素衍生的等级多孔碳纳米纤维 (HPCFs).
• 为了研究层次性孔隙结构对电化学性能的影响.
• 为了建立一个可持续的途径,从红素先进的碳材料.

主要方法:

• 使用胆化 - 乳酸深溶性溶剂 (ChCl-LA DES) 溶解红素.
• 湿电制造以纤维气凝为基础的纤维气凝与嵌入的SiO2纳米球作为牺牲模板.
• 素的碳化,以创建分层的毛孔 (微,中,宏).

主要成果:

• 成功合成了具有可调的多尺度孔架构的HPCF.
• 优化的100-HPCF显示了高表面积 (779.515 m2/g) 和特定电容 (237.1 F/g在0.5 A/g).
• 显示出出色的循环稳定性,在15000个循环后保持97.7%的电容.

结论:

• ChCl-LA DES和模板策略提供了一条可持续的途径,用于素衍生的HPCF.
• 层次性孔隙工程显著提高了超级电容器的电化学性能.
• 这种方法提供了一个可行的途径,用于在高性能碳材料中对红素的价值化.