Synthesis of porous carbon spheres derived from lignin through a facile method for high performance supercapacitors

超级电容器 材料科学 碳化 电容 比表面积 木质素 化学工程 多孔性 电极 电流密度 碳纤维 功率密度 复合材料 电容器 电压 有机化学 扫描电子显微镜 功率(物理) 复合数 催化作用 物理化学 量子力学 化学 工程类 物理
作者
Yuemei Chen,Guoxiong Zhang,Jingyuan Zhang,Haibo Guo,Xin Feng,Yigang Chen
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:34 (11): 2189-2196 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2018.03.010
摘要

Porous carbon spheres (PCS) derived from lignin have been prepared through a facile method and fabricated as electrodes for electric double-layer capacitors. Spherical shaped mixtures of lignosulfonate and crystalized KOH are formed by spray drying of a solution of lignosulfonate and KOH. Activation by KOH is performed at high temperatures along with lignosulfonate carbonization. With an appropriate pore structure, the obtained PCS have a specific surface area of 1372.87 m2 g−1 and show a capacitance of 340 F g−1 in 3 M KOH at a current density of 0.5 A g−1. Moreover, a symmetric supercapacitor fabricated using the PCS as electrodes show a maximum capacitance of 68.5 F g−1, and an energy density of 9.7 W h kg−1 at a power density of 250 W kg−1. The capacity retention is more than 94.5% after 5000 galvanostatic charge-discharge cycles. The excellent characteristics seem to be ascribed to the pore structures of PCS that have a large specific surface area and a low electrical resistance.
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