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西南交通大学:苎麻为原料制备3D双活化多孔碳纤维可高性能储能

   日期:2020-08-24     来源:材料分析与应用    浏览:26    评论:0    

一种简单有效的技术来提高碳材料的能量密度,而且还促进其在环境修复中的其他应用。可再生且环保的基于生物质的碳电极材料自然具有快速的离子传输,高吸附性和对高性能储能装置优异的化学稳定性。然而,迄今为止,智能构建有效地生物质转移的碳材料以满足高能量密度的要求仍然是一个巨大的挑战。

西南交通大学杨维清课题组在《Adv. Funct. Mater》期刊发表名为“Hierarchically Divacancy Defect Building DualActivated Porous Carbon Fibers for HighPerformance EnergyStorage Devices”的论文,研究以快速生长和大规模种植的麻为生物质原料,通过预嵌入KOH和CO2分子的内外双重活化功能,利用双空位缺陷效应设计了高度互联的三维双活性多孔碳纤维(DACF)。

此方法中,KOH优先连接-OH和CO 2的碳反应与-CC键上的碳发生抢先反应可以协同构建许多空位缺陷,以提供大量的活性位点。因此,这种独特的防空偏结构可为高性能储能装置提供较高的SSA和适当的孔径分布。正如预期的那样,基于DACF的预处理超级电容器同时提供了875 W kg1的高功率密度和61.3 Wh kg1的高能量密度。我们相信这种简单有效的策略可以为其他多孔碳材料的开发提供有益的借鉴,并进一步促进其在生物系统和催化领域的应用。

 
 
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