Enhancing electrochemical carbon dioxide capture with supercapacitors

超级电容器 电化学 电极 材料科学 法拉第效率 介孔材料 储能 化学工程 表面改性 纳米技术 二氧化碳 碳纤维 化学 复合材料 催化作用 有机化学 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 量子力学 复合数
作者
Zhen Xu,Grace Mapstone,Zeke Coady,Mengnan Wang,Tristan Spreng,Xinyu Liu,Davide Molino,Alexander C. Forse
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41467-024-52219-3
摘要

Abstract Supercapacitors are emerging as energy-efficient and robust devices for electrochemical CO 2 capture. However, the impacts of electrode structure and charging protocols on CO 2 capture performance remain unclear. Therefore, this study develops structure-property-performance correlations for supercapacitor electrodes at different charging conditions. We find that electrodes with large surface areas and low oxygen functionalization generally perform best, while a combination of micro- and mesopores is important to achieve fast CO 2 capture rates. With these structural features and tunable charging protocols, YP80F activated carbon electrodes show the best CO 2 capture performance with a capture rate of 350 mmol CO2 kg –1 h –1 and a low electrical energy consumption of 18 kJ mol CO2 –1 at 300 mA g –1 under CO 2 , together with a long lifetime over 12000 cycles at 150 mA g –1 under CO 2 and excellent CO 2 selectivity over N 2 and O 2 . Operated in a “positive charging mode”, the system achieves excellent electrochemical reversibility with Coulombic efficiencies over 99.8% in the presence of approximately 15% O 2, alongside stable cycling performance over 1000 cycles. This study paves the way for improved supercapacitor electrodes and charging protocols for electrochemical CO 2 capture.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
星辰大海应助LX-ik采纳,获得10
刚刚
fsy应助魏惜珊采纳,获得10
1秒前
1秒前
大胆的一刀完成签到,获得积分20
1秒前
bkagyin应助李小丫采纳,获得10
2秒前
2秒前
欢呼宛白完成签到,获得积分10
2秒前
vv发布了新的文献求助10
3秒前
DrZ发布了新的文献求助10
3秒前
努力摆烂发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
顾矜应助ng采纳,获得10
3秒前
3秒前
科研一定要通完成签到,获得积分10
4秒前
J卡卡K发布了新的文献求助10
5秒前
少年愁完成签到,获得积分10
6秒前
慕青应助导师心腹大患采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
小蘑菇应助美满的曼寒采纳,获得10
7秒前
优秀的冬天完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
马艺帆发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
瑾璟发布了新的文献求助10
7秒前
难得麻瓜发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
打打应助刘双采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
vv完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
完美的天空应助114555采纳,获得10
11秒前
time完成签到,获得积分10
12秒前
欢呼宛白发布了新的文献求助10
12秒前
azly发布了新的文献求助10
12秒前
余歌发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
脑洞疼应助vv采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3124076
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2774440
关于积分的说明 7722701
捐赠科研通 2430008
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1290873
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 621960
版权声明 600283