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生物制能的超级电容

文章出处:行业新闻 网责任编辑: 东莞市PG电子科技有限公司 阅读量: 发表时间:2024-06-07 14:10:55

生物制能的超级电容


&nbsꦕp;      随着社会进步及经济高速发展,绿色、环保、可再生能源成为了人们关注的重点。超级电容器꧑又叫电化学电容器,是一种新型储能元件,具有功率密度高、循环寿命长、成本低以及环境友好等优势。其中,电极材料是决定超级电容器性能的关键因素,为了制备性能优异的电极材料,科学家们把目光投向了具有高稳定性和高能量密度的碳基材料,在当今能源储存设备中扮演重要角色,是一种应用前景广阔的新能源设备。生物质碳是由生物质材料(棉🦂花、树叶、海藻等)在惰性气氛环境下经高温碳化得到的一种活性碳材料,pH一般在8~10之间,易受原料的影响,一般由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。


   ﷺ;    电极材料是超级电容器的核心部分,其中活性碳是双电层超级电容器的主要电极材料,其性能的优劣决定了器件的主要性能。柚皮、树叶、棉花、水稻壳、ﷺ落叶松等生物质具有来源广泛、可持续再生、低污染的特点,已被学者们作为生物质活性碳的前驱体展开了相关研究工作。可见采用生物质材料作为活性炭的前驱体具有极强的可行性[。生物质活性炭电极材料通过高温碳化为碳源前驱体,接着用活化剂制备成具有高比表面积和最优化孔结构的物质;使其制备的ꦡ碳材料具有较高比容量、比能量密度和良好的循环稳定性。生物质碳材料的制备过程一般是以生物衍生物或天然生物质材料等作为碳的前驱体,通过简单的物理、化学活化法或者是在N,气氛中高温碳化活化制得多孔生物质炭材料。


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      目前,科研人员采用农林废弃物、果皮等多种生物质来制备生物质碳材料。如Yang等以毛竹笋壳为前驱体,经预处理、高温碳化、KOH活化等一系列处理,所得毛竹笋壳基活性碳比表面积为1129.4m²/g;当电流密度为0.1A/g时,其比电容为173.2F/g。如Ma等以柚子皮生物质为原料,在室温下用H:PO4浸渍💙,然后利用冷冻干燥和一步碳化法制备成柚子皮基多孔碳材料,该材料的比表面积达1090🐻m²/g,电流为1A/g时的比电容达到89F/g。如Zhang等以3种不同种类的蘑菇为前驱体,经过高温热处理和KOH活化后制得生物质炭,以杏鲍菇为前驱体制备的碳材料在电流密度为0.5A/g时比电容高达427F/g。如Deng等以银耳菌糠为原料,利用NaOH/尿素水溶液体系进行冻融预处理后,经高温热解炭化制备获得高氮掺杂量的三维多级孔碳材料BC-5-800,比表面积可高达

1568m²/g,且该电极材料在电流密度为0.5A/g时,测得的比电容为278F/g。


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