PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Industrial Crops and Products· 2025Q1

Tuz Destekli Kavak Karbonu Yüksek Performanslı Süperkapasitör Elektrotları Elde Etti

Salt-templated two-step activation synthesis of poplar-derived hierarchical porous carbon for high-performance supercapacitor electrodes

Zhiwen Zhan, Jian Zhang, Lin Lin, Tianyao Jiang ve diğerleri

Kısa özet

Kavak odunu ve tuz şablonları (LiCl/ZnCl2) kullanan iki adımlı bir sentez, %62,92 mezo-gözenek hacmine sahip hiyerarşik gözenekli bir karbon (CW-3.5Y2) üreterek, 0,25 mA/g'da 101,41 F/g özgül kapasiteye ulaşıyor ve 10.000 döngüden sonra %96,7'sini koruyor.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Kavak odunu, hidrotermal ön-karbonizasyon ve tuz şablonlu aktivasyon yoluyla hiyerarşik gözenekli karbona (CW-3.5Y2) dönüştürüldü.
  • Malzeme, %62,92'ye varan mezo-gözenek hacmi oranıyla bol miktarda hiyerarşik gözenekler içeriyor.
  • CW-3.5Y2 elektrodu, 0,25 mA/g akım yoğunluğunda 101,41 F/g özgül kapasiteye ulaştı.
  • Elektrot, 10.000 döngüden sonra başlangıç kapasitansının %96,7'sini koruyarak mükemmel döngü kararlılığı gösterdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

This study aims to develop a sustainable carbon electrode material derived from renewable biomass. Poplar wood, an inexpensive and easily accessible fast-growing wood, was utilized as a carbon precursor for the synthesis of poplar-based carbon material (CW-3.5Y2) through hydrothermal pre-carbonization (hydrothermal reaction at 200 °C for 10 h) and template activation processes (800 °C carbonization 2 h, heating rate 5 °C min⁻¹, N₂ atmosphere). The resulting material exhibits a distinctive hierarchically porous structure with abundant hierarchical pores and high mesoporous porosity (up to 62.92 % mesopore volume proportion). The environmentally friendly salts LiCl/ZnCl 2 as template were incorporated into the poplar precursor to help finely regulate the internal pore structure of the carbon material so that pore collapse can be minimized during reaction. Furthermore, high-temperature carbonization and activation enhance the porosity of the carbon material and effectively improves its specific capacitance. At a current density of 0.25 mA g −1 , the CW-3.5Y2 electrode demonstrates a remarkable specific capacitance of 101.41 F g −1 . After undergoing 10,000 charge/discharge cycles, it retains 96.7 % of its initial capacitance, which indicates excellent cyclic stability and overall electrochemical performance of the CW-3.5Y2 electrode material. This study presents an efficient and straightforward method for preparing biomass-derived porous carbon materials and demonstrates their potential application in supercapacitors. • The salt template assisted two-step method can effectively transform wood into high-performance energy storage materials. • Poplar carbon-based materials with hierarchical porous structure were synthesized. • The mesoporous pore volume ratio of the synthetic poplar-based carbon material was as high as 62.92 %. • After 10000 charge-discharge cycles, the super capacitor shows a capacitance retention of 96.7 %.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Industrial Crops and Products, 2025 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Elektronik, Optik ve Manyetik Malzemeler

Electronic, Optical and Magnetic MaterialsMaterials Science