Flour food waste derived activated carbon for high-performance supercapacitors
Flour food waste derived activated carbon for high-performance supercapacitors
复制标题
用于高性能超级电容器的面粉食品垃圾衍生活性炭
DOI：
10.1039/c6ra18056f
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发表时间：
2016-09
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Kang Feiyu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhan Changzhen;Yu Xiaoliang;Liang Qinghua;Liu Wei;Wang Yanbo;Lv Ruitao;Huang Zheng-Hong;Kang Feiyu
开发低成本的电极材料对于构建高性能的电化学储能系统具有重要意义。本文以面粉厨余渣为原料，通过炭化和KOH活化工艺制备多孔碳基超级电容器电极。制备的生物质源活性炭具有相互连接的多孔网络，具有许多开放的微孔和适当的中孔。同时，其适度的总孔隙体积使其质量密度达到0.86 g cm−3。在KOH （6 mol L−1）水溶液中，多孔碳材料具有较高的比电容（278 F g−1,241 F cm−3）和良好的循环稳定性，在2 a g−1电流密度下，超过3000次循环，电容保持率达到95%。此外，即使在100 A g−1的超高电流密度（3 s内完成充放电）下，它仍然保持142 F g−1 （122 F cm−3）的高比电容。
It is of great importance to develop electrode materials at a low cost for constructing high-performance electrochemical energy storage systems. Herein, we employed flour food waste residue as a raw material to prepare porous carbon based supercapacitor electrodes through the carbonization and subsequent KOH activation process. The as-prepared biomass-derived activated carbon exhibits an interconnected porous network with numberous open micropores and appropriate mesopores. Meanwhile, its moderate total pore volume results in a high mass density of 0.86 g cm−3. When used as supercapacitor electrodes in an aqueous solution of KOH (6 mol L−1), the porous carbon material shows a high specific capacitance (278 F g−1, 241 F cm−3) and good cycling stability with 95% capacitance retention over 3000 cycles at a current density of 2 A g−1. Furthermore, even at an ultrahigh current density of 100 A g−1 (charge/discharge completed within 3 s), it still maintains a high specific capacitance of 142 F g−1 (122 F cm−3).
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