chemelectrochem 南京理工大学 郝青丽团队在《CHEMELECTROCHEM》期刊：橙子皮为原料制备碳材料，可用于超级电容器

本文的主要观点:

以生物质桔皮和氢氧化钾为活化剂，成功制备了多孔炭材料

一个

成果介绍

超级电容器在高功率和高能量密度方面需要更多的挑战。碳材料在一定程度上可以应对这个挑战。以氢氧化钾为活化剂，桔皮为原料进行简单的绿色热解，制备了一种可持续的高性能超级电容器炭材料。在不同温度下活化的生物质衍生碳材料被评估为电极材料。研究了制备材料表面元素的吸附性能、结构和化学状态。碳化温度在材料制备中起着关键作用，对材料的物理和电化学性能有不同的影响。橘皮碳700和opc800样品孔隙体积大，为电解质离子的储存提供了必要的空空间。温度对表面积和电化学性能有显著影响。

2

图解指南

图1。SEM图像a)opc500，b)opc600，c)opc700，d)op c800；e)e)op c600、f)和opc800的TEM图像；g，h)h)op c800的HRTEM图像。

用布鲁纳-埃米特-泰勒法测试了五个样品的内部结构。图2显示了五种材料的氮等温吸附曲线。从曲线的形状来看，它是一条典型的介孔材料吸附曲线——ⅳ型等温线

图2，a)N 2吸附/解吸等温线和b)五种碳材料的孔径分布。插入opc600和opc900的放大图。

表1 .五种材料的比表面积和孔结构参数。

图3，a)五种材料的拉曼光谱和b) XRD图案。

图4:a)OPC 800光谱的XPS测量光谱和b-d)c1s、N1s和O1s的高分辨率XPS光谱

图5。五种材料的电化学性质:a)5mv·s-1的循环伏安法，b)0.5ag-1的恒流充放电图，c)比电容图，d)五个样品的EIS，d)0.5-100，000 Hz。

表2 .不同生物质炭材料的比较。

图6，a)五个样品的Ragone图和b)opc800对称超级电容器的寿命周期图。

三

摘要

以生物质桔皮和氢氧化钾为活化剂成功制备了多孔碳材料，并将其用于超级电容器。制备的碳主要具有介孔结构，比表面积高达2004 m2·g-1。Opc800材料表现出优异的物理和电化学性能。在6M KOH电解液中，opc800在0.5A g-1时的比容量为306.6Fg-1。同时，该材料具有良好的循环性能。在20安·克-1的高电流密度下，10，000次循环后的保留率为81.9%。这些结果表明多孔碳在一定程度上可以满足高能量密度和功率密度的要求。更重要的是，可以更有效、更合理地利用自然废弃物。

参考文献:

用于超级电容器的高比电容生物质基多孔炭的制备

https://doi.org/10.1002/celc.201900395