由大麻衍生的分层多孔碳,通过NaOH激活以优化孔结构,用于超级电容器应用
Khemjiranee Bowornthommatadsana1, Kanisorn Klangvijit1, Teerayut Uwanno1
1Department of Nanoscience and Nanotechnology, School of Integrated Innovative Technology, King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang, 1 Chalongkrung Rd., Ladkrabang, Bangkok 10520, Thailand.
ACS omega
|November 17, 2025
概括
麻被转化为超级电容器的高性能活性炭. 优化的材料显示出优越的电容和能量密度,证明了其对先进的储能应用的潜力.
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
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 大麻加工的副产品大麻,是一种未充分利用的生物质资源.
- 超级电容器需要先进的电极材料来提高储能性能.
研究的目的:
- 为了将大麻转化为高性能活性炭.
- 为超级电容器应用评估合成活性炭的电化学特性.
主要方法:
- 大麻火解,然后以不同比例的NaOH化学激活.
- 活性炭性质的表征,包括特定的表面积和孔隙结构.
- 在超级电容器设备中使用水性和有机电解质进行电化学性能测试.
主要成果:
- 在Hurd-4条件下 (1:4生物碳:NaOH比率) 实现了3033 m2/g的特定表面积.
- 优化了中孔至微孔体积比 (1.58) 和高特异电容 (725 F/g 在 H2SO4).
- 超级电容器设备表现出高能量密度 (34Wh/kg) 和功率密度 (395W/kg),性能优于商业活性炭.
结论:
- 麻是一种高性能活性炭的可行和高效的前体.
- 合成的活性炭对超级电容器应用具有出色的电化学性能.
- 这种方法提供了一种可持续的途径,用于将农业副产品用于储能.
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