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基于富含木质素的生物质残渣制备超级电容器

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设计基于廉价原材料且具有分级多孔结构的超级电容碳电极是储能领域的一项重大挑战.在这项工作中,我们利用玉米秸秆中的木质素为原料,通过高温碳化和后续活化的方式合成了具有高比表面积的3D多孔碳.所制备的活化碳在0.5 A g?1的电流密度下质量比电容和面积比电容分别达到280 F g?1、1.3 F cm?2.组装的对称式扣式超级电容器可以在5200 W kg?1的功率密度下提供7.7 Wh kg?1的能量密度.本研究表明将木质素废弃物用作超级电容器的原材料是一种可行的废弃资源再利用的方法,可以潜在提升木质素的附加值.
The synthesis of porous carbons from a lignin-rich residue for high-performance supercapacitors
Fabricating electrically conductive porous electrode for supercapacitors from abundant raw materials remains a signi-ficant challenge in the field of energy storage. 3D porous carbon with high surface areas was synthesized by high-temperature car-bonization and activation of lignin from cornstalks. When used as electrode materials in supercapacitors they showed a specific capa-citance of 280 F g?1 and an area-specific capacitance of 1.3 F cm?2 at a current density of 0.5 A g?1. An assembled symmetric superca-pacitor showed a high energy density of 7.7 Wh kg?1 at power density of 5200 W kg?1. It is demonstrated here that the use of lignin waste to fabricate electrode materials is feasible, affording lignin new value-added utilization.

BiomassLigninHierarchical porous carbonSupercapacitors

房严严、张千玉、张东东、崔立峰

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上海交通大学 智慧能源创新学院,上海 闵行 200240

东莞理工学院 材料学科与工程学院,广东 东莞 523808

生物质 木质素 层级多孔炭 超级电容器

国家自然科学青年基金广东省粤莞联合青年基金Startup Research Fund of Dongguan University of TechnologyGuangdong Basic and Applied Basic Research Foundation

52100200505210020050KCYKYQD2017015&KCYCXPT20170052020A1515110219

2022

10.1016/S1872-5805(21)60058-6

新型炭材料
中国科学院山西煤炭化学研究所

新型炭材料

CSTPCDCSCD北大核心SCI
影响因子：0.685
ISSN：1007-8827
年,卷(期)：2022.37(4)
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