Biological treatment as a green approach for enhancing electrochemical performance of wood derived carbon based supercapacitor electrodes

材料科学 超级电容器 生物炭 木质素 化学工程 碳纤维 碳化 电极 电解质 水热碳化 复合材料 电化学 化学 热解 复合数 扫描电子显微镜 有机化学 工程类 物理化学
作者
Jiaming Cao,Feng Zhao,Jian Zhang,Feng Zhao,Junyou Shi,Fachun Guan,Dongliang Wang
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier]
卷期号:422: 138659-138659 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2023.138659
摘要

Wood-derived biochar is an eco-friendly and porous carbon material that can be used to prepare supercapacitor electrodes. For the purpose of addressing the deficiencies in the specific surface area and pore structure of wood-derived carbon as the raw material of electrodes, a biological pre-treatment method was developed to construct the desirable pore structure of wood by leveraging the lignin-degrading property of white-rot fungi. First, white-rot fungi with permeability and biodegradability on lignocellulosic substrates were used to regulate the pore structure of natural paulownia wood, which was then carbonized to produce a porous hyphae/wood-derived carbon conductive substrate. Afterward, manganese dioxide (MnO2) was deposited on the substrate to fabricate the MnO2/hyphae/wood-derived carbon (HWC-3M) electrode by the hydrothermal method. The degradation of lignin by white-rot fungi broke the original pore structure of wood, strengthened effective channels in the cell walls, and facilitated the loading of MnO2 into the channels to improve the ion transport rate. The HWC-3M had richer energy storage sites, more electrolyte ion transport channels, and better electrochemical performance than the control electrode made of untreated wood-derived carbon (HWC-0), showing an excellent areal specific capacitance (3395 mF/cm2 at a current density of 1.0 mA/cm2), moderate gravimetric specific capacitance (138.3 F/g), and good cycling stability (retention of 88.6% after 2000 cycles). The results indicate that pretreating wood-derived carbon composite electrode with white-rot fungi serves as a new green approach to develop high-performance electrochemical energy storage devices.
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
1秒前
阿呆发布了新的文献求助10
2秒前
Relax发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
5秒前
Owen应助锋回露转123采纳,获得10
7秒前
yaqingzi发布了新的文献求助10
10秒前
TAN完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
无花果应助文静的寒松采纳,获得10
15秒前
戚立果发布了新的文献求助10
15秒前
joy发布了新的文献求助10
15秒前
velsaber完成签到,获得积分10
16秒前
清风徐来发布了新的文献求助10
16秒前
Orange应助yaqingzi采纳,获得10
17秒前
结实星星发布了新的文献求助50
19秒前
22秒前
Hello应助aylinChueng采纳,获得10
23秒前
qwe应助zhishi采纳,获得10
24秒前
smile完成签到,获得积分10
25秒前
糖果风发布了新的文献求助10
26秒前
731格格完成签到,获得积分20
27秒前
28秒前
扎心应助00采纳,获得10
31秒前
33秒前
dawnn完成签到,获得积分10
34秒前
爱76的5发布了新的文献求助10
34秒前
上官若男应助戚立果采纳,获得10
35秒前
JXJ完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
36秒前
aylinChueng发布了新的文献求助10
40秒前
一二三亖关注了科研通微信公众号
41秒前
研友_7ZebY8发布了新的文献求助10
41秒前
张展鹏完成签到 ,获得积分10
42秒前
43秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
高分求助中
Handbook of Fuel Cells, 6 Volume Set 1666
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 800
Neuromorphic Circuits for Nanoscale Devices 501
消化器内視鏡関連の偶発症に関する第7回全国調査報告2019〜2021年までの3年間 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 内科学 物理 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 冶金 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2863106
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2468837
关于积分的说明 6695134
捐赠科研通 2159616
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1147144
版权声明 585212
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 563681