PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Energy Storage· 2026Q1

Yumuşak-Sert Karbon Kompozitleri, Gelişmiş Performanslı Sulu Süperkapasitörleri Destekliyor

Soft-hard carbon composites for high-mass-loading aqueous supercapacitors with enhanced performance

Ying Zhang, Xiaofeng Wang, Jing Zhang, Guohe Duan ve diğerleri

Kısa özet

Yeni bir yumuşak-sert karbon kompoziti (CP-HPC-4), 2710 m² g⁻¹ yüzey alanı ve hiyerarşik gözenek yapısı sayesinde, yüksek kütle yüklemelerinde bile sulu süperkapasitörlerde 329.57 F g⁻¹ gibi yüksek bir kapasitans elde ediyor.

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

Ana noktalar

  • Plastik (PET) ve biyokütle (kitosan) atıklarından yeni bir yumuşak-sert karbon kompoziti (CP-HPC-4) sentezlendi.
  • CP-HPC-4, 2710 m² g⁻¹ yüksek özgül yüzey alanına ve hiyerarşik bir gözenek ağına sahiptir.
  • CP-HPC-4 kullanan süperkapasitörler, 10.000 döngü boyunca %94.14 çevrim kararlılığı ile 0.1 A g⁻¹'de 329.57 F g⁻¹ kapasitans elde etti.
  • DFT/MD simülasyonlarıyla desteklenen gelişmiş K⁺ adsorpsiyonu ve difüzyon kinetiği, üstün performansı yönlendiriyor.

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

Özet (abstract)

With growing global concern for energy and environmental challenges, high-value utilization of organic solid wastes such as plastics and biomass has become crucial. The material CP-HPC was fabricated as a 2D porous heterostructure through the composite of soft (PET-derived) and hard (chitosan-derived) carbon components. The optimized CP-HPC-4 possesses a substantial specific surface area of 2710 m 2 g −1 and a hierarchical pore network that ensures efficient ion transport, alongside a favorable electrical resistivity of 0.25 Ω cm. This unique soft-hard carbon integration endows the supercapacitor with high capacitance and excellent rate performance even at high mass-loadings. The high mass loading supercapacitor assembled by CP-HPC-4 shows outstanding capacitance of 329.57 F g −1 at 0.1 A g −1 , low open-circuit voltage attenuation rate (21.85 mV h −1 ), high voltage retention rate (78.29%), and remarkable cycling stability (94.14% retention after 10,000 cycles). The superior charge storage is attributed to the enhanced K + adsorption affinity and facilitated diffusion kinetics of the heterostructure, confirmed by density functional theory (DFT) and molecular dynamics (MD) simulations. The soft-hard carbon composites effectively mitigate the electrochemical inadequacies inherent to each material alone, thereby offering a novel pathway to reconcile the dual imperatives of environmental protection and efficient energy storage.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Energy Storage, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarUygulamada
Makaleye SorUygulamada

Devamı Pofolia uygulamasında

Çıkarımlar ve makaleye soru sorma; ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Ücretsiz.

Web'de giriş yaparak aç

Alan: Elektronik, Optik ve Manyetik Malzemeler

Electronic, Optical and Magnetic MaterialsMaterials Science