Waste to wealth: Oxygen-nitrogen-sulfur codoped lignin-derived carbon microspheres from hazardous black liquors for high-performance DSSCs

热解 电解质 碳纤维 化学工程 炭黑 吸附 材料科学 碳纳米管 硫黄 石墨烯 无机化学 化学 纳米技术 有机化学 电极 复合数 复合材料 物理化学 工程类 天然橡胶
作者
Wenjie Cheng,Caichao Wan,Xingong Li,Huayun Chai,Zhenxu Yang,Wei Song,Jiahui Su,X.-P. Tang,Yiqiang Wu
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:83: 549-563 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2023.04.032
摘要

Carbon materials are effective substitutes for Pt counter electrodes (CEs) in dye-sensitized solar cells (DSSCs). However, many of these materials, such as carbon nanotubes and graphene, are expensive and require complex preparation process. Herein, waste lignin, recycled from hazardous black liquors, is used to create oxygen-nitrogen-sulfur codoped carbon microspheres for use in DSSC CEs through the facile process of low-temperature preoxidation and high-temperature self-activation. The large number of ester bonds formed by preoxidation increase the degree of cross-linking of the lignin chains, leading to the formation of highly disordered carbon with ample defect sites during pyrolysis. The presence of organic O/N/S components in the waste lignin results in high O/N/S doping of the pyrolysed carbon, which increases the electrolyte ion adsorption and accelerates the electron transfer at the CE/electrolyte interface, as confirmed by density functional theory (DFT) calculations. The presence of inorganic impurities enables the construction of a hierarchical micropore-rich carbon structure through the etching effect during self-activation, which can provide abundant catalytically active sites for the reversible adsorption/desorption of electrolyte ions. Under these synergistic effects, the DSSCs that use this novel carbon CE achieve a quite high power-conversion efficiency of 9.22%. To the best of our knowledge, the value is a new record reported so far for biomass-carbon-based DSSCs.
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
3秒前
3秒前
aaaaaa完成签到,获得积分10
4秒前
夏老师发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
致橡树完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
跳跃的不二完成签到 ,获得积分10
10秒前
Xyx发布了新的文献求助10
10秒前
还好发布了新的文献求助10
10秒前
Justtry发布了新的文献求助10
10秒前
orixero应助Ice_zhao采纳,获得10
12秒前
致橡树发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
无幻完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
DE2022发布了新的文献求助10
15秒前
无奈的桃完成签到,获得积分10
20秒前
w_yF发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
肖沐发布了新的文献求助10
22秒前
ll完成签到,获得积分10
24秒前
混世暖暖小太阳完成签到,获得积分10
26秒前
无限一凤完成签到 ,获得积分10
26秒前
英俊的铭应助1234采纳,获得10
27秒前
笑笑发布了新的文献求助10
27秒前
彭于晏应助阿诺采纳,获得10
28秒前
小蘑菇应助wjadejing采纳,获得10
28秒前
斯文败类应助Xyx采纳,获得10
29秒前
30秒前
马丽完成签到,获得积分20
31秒前
Justtry发布了新的文献求助10
33秒前
自然寻菱完成签到,获得积分20
33秒前
34秒前
Hello应助lc采纳,获得10
34秒前
34秒前
李爱国应助DE2022采纳,获得10
36秒前
36秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
The Oxford Handbook of Transcranial Stimulation (the second edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3438652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3035501
关于积分的说明 8958855
捐赠科研通 2723491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1494009
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 690542
邀请新用户注册赠送积分活动 686940