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印度科创院:菠萝皮为原料制备多孔碳,用于全固态超级电容器

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-11-25  浏览次数:22
核心提示:成果简介 由于其高比表面积 (SSA) 和良好的导电性,生物废物衍生的碳材料最近受到关注。本文,印度科学与创新研究院 Prashant
 成果简介

由于其高比表面积 (SSA) 和良好的导电性,生物废物衍生的碳材料最近受到关注。本文,印度科学与创新研究院 Prashant Dubey等研究人员在《ChemistrySelect》期刊发表名为“Electrolytic Study of Pineapple Peel Derived Porous Carbon for All-Solid-State Supercapacitors”的论文,研究以菠萝皮为原料在不同的活化温度(PP-600、PP-700 和 PP-800)下制备多孔碳纳米片。表明其高SSA以及分级孔径分布使其成为超级电容器的合适电极材料。

此外,所制备的电极材料的电化学性能在三种不同的电解质中进行,即酸性 (1MH2SO4 )、碱性 (6M KOH) 和中性 (1MNa2SO4 ),其中包括1MH2SO4电解液显示出优异的电化学性能。此外,PP-800电极材料在1MH2SO4电解质中显示出最高的比电容为368.8F/g,在6MKOH (34 F/g) 和 1MNa2SO4中进行测试和比较时,该比电容要高得多(102.7F/g) 电解质,电流密度为1A/g。此外,通过利用 PP-800 电极和 PVA 凝胶电解质制备对称固态超级电容器,在约1kW/kg 的高功率密度下提供了约43Wh/kg的显着能量密度。所制备的PP-800//PP-800器件显示出非凡的循环寿命,在10000次超长充放电循环后电容保持率为83%。

图文导读

图1、使用水热预碳化和 KOH 活化方法合成高多孔菠萝皮衍生活性炭(PP-600、PP-700 和 PP-800)的示意图。

图2、PP-600、PP-700 和 PP-800 样品的物理化学表征:(a) XRD 光谱,(b) FTIR 光谱,(c) 拉曼光谱。

图3、PP-800 样品的形态和元素表征

图4、用于评估 PP-800 电极电容行为的电化学分析

图5、PP-800//PP-800固态对称超级电容器器件的电化学性能

图6、PP-800//PP-800固态对称超级电容器器件的电化学性能

 
 
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