Hierarchical Porous Carbon Spheres from Low-Density Polyethylene for High-Performance Supercapacitors

碳化 超级电容器 材料科学 碳纤维 氢氧化钾 化学工程 低密度聚乙烯 比表面积 聚乙烯 碳纳米管 多孔性 功率密度 电解质 纳米技术 电化学 有机化学 复合材料 电极 化学 催化作用 扫描电子显微镜 量子力学 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 复合数
作者
Hua Zhang,Xiaoli Zhou,Liming Shao,Fan Lü,Pinjing He
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:7 (4): 3801-3810 被引量:98
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.8b04539
摘要

Plastics are used extensively and provide great convenience in daily life. However, their stable and nonbiodegradable nature incurs challenging threats to the environment and ecosystems. It is essential that a sustainable method for plastic treatment and utilization be developed. We used low-density polyethylene (LDPE) as a precursor to synthesize a hierarchical porous carbon (HPC) through autogenic pressure carbonization followed by potassium hydroxide (KOH) activation. The noncatalytic carbonization in a closed system obtained 45% carbon residues from LDPE, which would not yield any carbon residues under normal pressure. The following KOH activation developed hierarchical porous structures in the carbon materials, which can be controlled by KOH dosage. The mechanism of carbonization and activation was proposed considering the nanostructure of carbon materials. The obtained HPC exhibited a micrometer-scale carbon sphere morphology with hierarchical pores, a large specific surface area of 3059 m2 g–1, and abundant surface functional groups. By acting as an electrode material for supercapacitors, the HPC displayed excellent electrochemical performance with a specific capacitance of 355 F g–1 at a current density of 0.2 A g–1 in 6 M KOH electrolyte, a high energy density of 9.81 W h kg–1 at a power density of 450 W kg–1, and an outstanding cycling stability. This research develops a sustainable way for plastic waste utilization and a green approach for HPC synthesis.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
温暖的山槐完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
gold发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
gao关闭了gao文献求助
3秒前
开心尔蓝完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
ks完成签到,获得积分10
5秒前
guo发布了新的文献求助30
6秒前
华仔应助Trico采纳,获得10
7秒前
蓝天发布了新的文献求助50
8秒前
温柔的幻露完成签到,获得积分10
9秒前
沉默念瑶完成签到 ,获得积分10
9秒前
taozi发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
欢欢发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
14秒前
yuan完成签到,获得积分10
16秒前
SAN发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
安卡完成签到,获得积分20
16秒前
快乐的雨珍完成签到,获得积分10
17秒前
不默而生发布了新的文献求助30
18秒前
yexu845发布了新的文献求助10
18秒前
一方发布了新的文献求助10
20秒前
zou完成签到 ,获得积分10
24秒前
无敌阿东完成签到,获得积分10
24秒前
幽默棒球完成签到,获得积分10
26秒前
朴实沛山完成签到 ,获得积分10
28秒前
搜第一完成签到,获得积分10
29秒前
鱼仔完成签到,获得积分10
29秒前
糖糖糖完成签到 ,获得积分10
29秒前
33秒前
taozi发布了新的文献求助30
35秒前
科研通AI6.3应助一方采纳,获得10
36秒前
37秒前
38秒前
灰色头像完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Markov Chain Monte Carlo 5000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7485795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9077822
关于积分的说明 19359449
捐赠科研通 7100264
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3248325
关于科研通互助平台的介绍 2417584
邀请新用户注册赠送积分活动 2233710