Ultrafast Joule Heating Modification of Methane-Pyrolyzed Carbon Black for Supercapacitor Application

炭黑 材料科学 超级电容器 碳纤维 化学工程 碳纳米管 石墨 电流密度 焦耳加热 电容 纳米技术 化学物理 电极 复合材料 化学 物理化学 物理 工程类 复合数 天然橡胶 量子力学
作者
Gang He,Zhongjie Shen,Haifeng Liu
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.4c03818
摘要

Carbon black from methane pyrolysis for hydrogen is an alternative resource and can be improved for conductive material supplication. Our current work uses an ultrafast Joule heating technique to modify the methane-pyrolyzed carbon black and prepare nanoparticles of electrode material for supercapacitor application, coupled with density functional theory, structural, and electrochemical analyses. Evolution rules of the carbon and pore structures of the modified sample with an increase in temperature reveal good structure improvements. The graphitization degree of modified carbon black nanoparticles increases, and the particle morphology changes from a smooth surface, disordered structure removal, and pore formation to graphite crystallization. Band structure and state density analytical results show that the modified carbon black with a defect-free structure possesses metallic properties and exhibits good electrical conductivity. A temperature around 1576 °C to the initial graphitization was defined based on the critical point of the evolution of ordered and disordered structures, while the electrical conductivity of the carbon black nanoparticles at 2000 °C reaches 2300 S/m. The modified carbon black performed with stable charge/discharge characteristics, exhibiting a 4.31% capacitance drop at a current load of 2 A/g and a 18.31% capacitance drop at a current load of 20 A/g.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
大模型应助郎吟上邪采纳,获得10
1秒前
1秒前
善学以致用应助King采纳,获得10
1秒前
万能图书馆应助卷卷采纳,获得10
2秒前
华仔应助细腻代真采纳,获得10
3秒前
有点IS发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
共享精神应助Lmmm采纳,获得10
3秒前
4秒前
橘子发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
研友_VZG7GZ应助坚定晓兰采纳,获得10
6秒前
6秒前
Jasmine完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
CipherSage应助FMZ采纳,获得10
7秒前
8秒前
晏晏完成签到 ,获得积分10
8秒前
zzzz发布了新的文献求助10
8秒前
zhsy完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
尧九完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
狄鹤轩完成签到,获得积分10
10秒前
无心的亦绿完成签到,获得积分10
10秒前
kiko完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
箜篌发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
现代的曲奇完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
搜集达人应助王富贵采纳,获得10
12秒前
文静修杰发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Incubation and Hatchery Performance, The Devil is in the Details 2000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.) 400
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5204680
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4383701
关于积分的说明 13650154
捐赠科研通 4241580
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2326956
邀请新用户注册赠送积分活动 1324605
关于科研通互助平台的介绍 1276907