3D sponge-like nanoporous carbons via a facile synthesis for high-performance supercapacitors: direct carbonization of tartrate salt
3D sponge-like nanoporous carbons via a facile synthesis for high-performance supercapacitors: direct carbonization of tartrate salt
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通过轻松合成高性能超级电容器的 3D 海绵状纳米多孔碳：酒石酸盐的直接碳化
DOI：
10.1016/j.electacta.2015.04.049
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发表时间：
2015-07
影响因子：
6.6
通讯作者：
Chen Yanzheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Luo Heming;Yang Yanfei;Zhao Xia;Zhang Jianqiang;Chen Yanzheng
本文报道了在惰性气氛中，不经任何活化，通过酒石酸钾和酒石酸钠的碳化反应直接合成三维海绵状纳米多孔碳。碳化温度是确保形成所需碳结构并增强其在超级电容器中的电化学性能的非常重要的参数。考虑到碱金属存在于所选择的碳前体中，高温活化导致碳-K-800-1的扩孔以实现1018 m2 g-1的高比表面积，从而使该材料适合用作超级电容器的电极。所有的水性测量在具有6 M KOH作为电解质的三电极系统中进行。Carbon-K-800-1可以在0.7 A g−1的恒定充放电电流下提供296 F g−1（29.1 μF cm−2）的高比电容;在20 A g−1下，该电容可以保持在213 F g−1（20.9 μF cm−2）。在3A g-1的电流密度下，5000次充放电循环后，观察到95.1%的电容保持率的长循环稳定性。
We report the direct synthesis of 3D sponge-like nanoporous carbons via carbonization of tartrate salt, including potassium tartrate and sodium tartrate, in inert atmosphere without any activation. The carbonization temperature is a very important parameter that ensures formation of the desired carbon structures and enhances their electrochemical performance in supercapacitors. Given that alkali metal is present in the selected carbon precursor, high-temperature activation causes reaming of carbon-K-800-1 to achieve a high specific surface area of 1018 m2g−1, thereby rendering the material suitable for use as an electrode for supercapacitors. All of the aqueous measurements were performed in a three-electrode system with 6 M KOH as the electrolyte. Carbon-K-800-1 can deliver a high specific capacitance of 296 F g−1(29.1 μF cm−2) at a constant charge–discharge current of 0.7 A g−1; this capacitance may be maintained at 213 F g−1(20.9 μF cm−2) at 20 A g−1. A long cycle stability of 95.1% capacitance retention was observed after 5000 charge–discharge cycles at a current density of 3 A g−1.
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