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印度科創院:菠蘿皮為原料制備多孔碳,用于全固態超級電容器

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-11-25  瀏覽次數:10
核心提示:成果簡介 由于其高比表面積 (SSA) 和良好的導電性,生物廢物衍生的碳材料最近受到關注。本文,印度科學與創新研究院 Prashant
 成果簡介

由于其高比表面積 (SSA) 和良好的導電性,生物廢物衍生的碳材料最近受到關注。本文,印度科學與創新研究院 Prashant Dubey等研究人員在《ChemistrySelect》期刊發表名為“Electrolytic Study of Pineapple Peel Derived Porous Carbon for All-Solid-State Supercapacitors”的論文,研究以菠蘿皮為原料在不同的活化溫度(PP-600、PP-700 和 PP-800)下制備多孔碳納米片。表明其高SSA以及分級孔徑分布使其成為超級電容器的合適電極材料。

此外,所制備的電極材料的電化學性能在三種不同的電解質中進行,即酸性 (1MH2SO4 )、堿性 (6M KOH) 和中性 (1MNa2SO4 ),其中包括1MH2SO4電解液顯示出優異的電化學性能。此外,PP-800電極材料在1MH2SO4電解質中顯示出最高的比電容為368.8F/g,在6MKOH (34 F/g) 和 1MNa2SO4中進行測試和比較時,該比電容要高得多(102.7F/g) 電解質,電流密度為1A/g。此外,通過利用 PP-800 電極和 PVA 凝膠電解質制備對稱固態超級電容器,在約1kW/kg 的高功率密度下提供了約43Wh/kg的顯著能量密度。所制備的PP-800//PP-800器件顯示出非凡的循環壽命,在10000次超長充放電循環后電容保持率為83%。

圖文導讀

圖1、使用水熱預碳化和 KOH 活化方法合成高多孔菠蘿皮衍生活性炭(PP-600、PP-700 和 PP-800)的示意圖。

圖2、PP-600、PP-700 和 PP-800 樣品的物理化學表征:(a) XRD 光譜,(b) FTIR 光譜,(c) 拉曼光譜。

圖3、PP-800 樣品的形態和元素表征

圖4、用于評估 PP-800 電極電容行為的電化學分析

圖5、PP-800//PP-800固態對稱超級電容器器件的電化學性能

圖6、PP-800//PP-800固態對稱超級電容器器件的電化學性能

 
 
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