Activated Carbon Utilization from Corn Derivatives for High-Energy-Density Flexible Supercapacitors

超级电容器 电容 材料科学 电化学 电解质 活性炭 比表面积 化学工程 电极 储能 功率密度 碳纤维 比能量 复合材料 化学 有机化学 吸附 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 复合数 工程类 催化作用
作者
Kiran Kumar Reddy Reddygunta,Rachael Beresford,Lidija Šiller,L.E.A. Berlouis,Aruna Ivaturi
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:37 (23): 19248-19265 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.3c01925
摘要

Porous activated carbons from four types of corn derivatives (husk, fiber, grain, and cob) are compared for the first time regarding their structural, morphological, and electrochemical characteristics for application as electrode materials in flexible supercapacitors. Benefiting from its hierarchical porous structure, appropriate amount of N and O functional groups, large specific surface area (1804 m2 g-1), and high degree of graphitization, the activated carbon from corn grains displayed the best electrochemical performance as an electrode material for supercapacitor applications; when tested in a three-electrode configuration, it had a high specific capacitance (411 F g-1 at 1.0 A g-1) and an excellent rate capacity (85.7% capacitance retention at 30 A g-1) in an aqueous 6 M KOH electrolyte. The high specific surface area and high degree of graphitization of the activated carbon from corn grains (AC grain) played crucial roles in its excellent energy storage performance. Most importantly, the flexible supercapacitor that was assembled with slot-die coated AC grain electrodes and a hydroxyethyl cellulose (HEC)/KOH biopolymer electrolyte delivered an outstanding electrochemical performance with an energy density of 31.1 Wh kg-1 at 215 W kg-1 and ultrahigh cyclic stability (91.3% capacitance retention after 10 000 cycles at a current density of 5 A g-1). Also, the assembled flexible supercapacitor maintained an energy density of 20.03 Wh kg-1 even under a high power density of 28.01 kW kg-1. These findings conclude that the porous carbon material obtained from corn grains has enormous potential as a high-performance electrode material for supercapacitors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
酷波er应助橘子橘子采纳,获得10
1秒前
1秒前
2号发布了新的文献求助10
2秒前
千里江山一只蝇完成签到,获得积分10
2秒前
过时的正豪完成签到 ,获得积分10
2秒前
Yzy发布了新的文献求助10
2秒前
Yzy发布了新的文献求助10
3秒前
aafrr完成签到 ,获得积分10
3秒前
gdh发布了新的文献求助50
4秒前
Night完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
战钺蟠龙发布了新的文献求助10
4秒前
英姑应助baiyufengsheng采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
ari发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
沉着的芦丁完成签到 ,获得积分10
6秒前
林杨完成签到,获得积分10
7秒前
CJJJ完成签到,获得积分10
7秒前
清风朗月发布了新的文献求助10
8秒前
aa完成签到,获得积分10
8秒前
111发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
关键词发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
es完成签到,获得积分10
8秒前
无语的代亦关注了科研通微信公众号
9秒前
zxe发布了新的文献求助100
9秒前
YifanWang应助加菲丰丰采纳,获得10
9秒前
NXK发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
孤单的您发布了新的文献求助20
10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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5727674
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5309608
关于积分的说明 15311894
捐赠科研通 4875130
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618553
邀请新用户注册赠送积分活动 1568241
关于科研通互助平台的介绍 1524919