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哈尔滨师范大学:从杨树中分离出的木基微孔碳电极用于超级电容器

时间:2023-08-09 09:01:31 点击:283次

介绍

基于可持续材料的超级电容器当前面临的挑战是难以在保持功率密度和电容保持的同时提高能量密度。 该论文来自西安工程学院王蜜、李玉杰、张家恒等研究员在《》杂志上发表了题为“-by/”的论文。 通过合理设计从柳木中分离出的木质素微孔碳电极并使用木质素/深晶界溶剂(DES)凝胶聚合物电解质(GPE)和宽电物理窗口来实现密度策略。

结果表明,该器件在 1 Ag-1 时的比电容为 181.5 Fg,在 2000 次循环期间,5 Ag-1 时的电容保持率为 80.2%,这归因于 1125 m2 g- 的大比表面积。 1、电极材料石墨化程度高,DES-gel聚合物电解质保持13.5S/m的优异电导率。 据悉,该超级电容器最大能量密度为40.-1,在3.-1超高功率密度下仍保持29.-1。

图文指南

图 1. (a) 纯木质素、(b) LC 和 (c) LAC/KOH 的代表性示例性扫描电子显微照片。

图 2. (a) LAC/KOH、LC 和纯木质素的 N2 吸附-解吸等温线和 (b) 相应的孔径分布。

电极碳棒_碳电极_电极碳棒图片

图3. (a) 样品的XPS检测图谱; (b) 纯木质素的高帧率 O1s XPS 光谱,(c) LC 和 (d) LAC/KOH。

图 4. (a) 不同扫描速度下 PAM/DESL/电解质的 CV 曲线。 (b) 电压密度为 1–5Ag–1 的 GCD 曲线。 (c) 随着元件中电流密度的降低,重量电容和库仑效率。 (d) EIS 样本的奈奎斯特图。 (e) PAM/DESL/电解质在 5Ag-1 下循环 2000 次的循环稳定性和库仑效率。 (f) 拟议设备和先前报道的可再生超级电容器的图表。

概括

开发一系列安全性更高、热稳定性更好、电物理操作窗口更宽的可再生/可生物降解GPE,可作为无隔膜储能装置的电解质,解决能源消耗过多和日益增加的严重环境问题日益增长的环境问题以及液体电解质有毒液体泄漏的安全问题。

在本报告中,我们验证了一种通过合理设计木质素微孔碳电极和使用高电位DES凝胶电解质来提高天然可再生木质素超级电容器能量密度的新策略。 无论如何,可再生生物质电极和DES-GPE被认为是传统金属-碳介孔电极和有毒液体电解质的优良替代品。 该研究为高压可再生能源存储装置的广泛应用提供了简单有效的研究方向。

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