Structural transformation of porous and disordered carbon during ball-milling

材料科学 球磨机 化学工程 机械化学 多孔性 氧气 表面改性 碳纤维 纳米技术 复合材料 化学 有机化学 复合数 工程类
作者
Renlu Yuan,Yue Dong,Ruoyang Hou,Lei Shang,Jiapeng Zhang,Su Zhang,Xiaohong Chen,Huaihe Song
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:454: 140418-140418 被引量:99
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.140418
摘要

Mechanical ball-milling is a commonly used method to shattering crystals or introducing defects in carbon materials. But herein, we observe that the highly porous and disordered carbon lattice of activated carbon is converted to graphitic structure during ball-milling, along with the introduction of oxygen in the bulk phase. The well-developed pores are gradually eliminated, leading to obviously decreased surface area from 1364 to 156 m2 g-1 and improved compaction density from 0.573 to 1.423 g cm-3. Due to the continuous particle cleavage, re-assembly, and cold-welding, the as-formed carbon blocks show 2 times larger in size and 4 times higher bulk oxygen content. This simultaneous crystallinity enhancement and oxygen functionalization is barely observed in other methods. The mechanism is that highly reactive carbon radicals generated by mechanical cleavage of carbon skeleton enable atom rearrangement to form large graphitic domains or being terminated by oxygenated groups. Interestingly, the capacitive energy storage performance of the ball-milled activated carbon is changed from electric-double-layer to pseudo-capacitance in aqueous electrolyte, showing significantly improved volumetric capacitances and high-rate performance. Our work provides a theoretical guidance for mechanochemistry of porous and disordered carbon materials.
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
Jaylene完成签到 ,获得积分10
刚刚
3秒前
Nature发布了新的文献求助10
3秒前
风轩轩发布了新的文献求助10
4秒前
略晓薛发布了新的文献求助10
4秒前
可爱鸵鸟完成签到,获得积分10
5秒前
8秒前
污猫完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
科研通AI6.2应助zky采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
李明宇发布了新的文献求助10
11秒前
xiang完成签到,获得积分10
12秒前
彭于晏应助zhoushishan采纳,获得10
12秒前
111发布了新的文献求助10
13秒前
jlh发布了新的文献求助10
14秒前
Dian完成签到 ,获得积分10
14秒前
舒适香菇发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Kiefer完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
田...发布了新的文献求助10
17秒前
q6157完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
乐观的水香完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
Yrzyc应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
玉钰涵发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
来日方长完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
吨吨发布了新的文献求助10
23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 Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6500890
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8295945
关于积分的说明 17705065
捐赠科研通 5597874
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2918467
邀请新用户注册赠送积分活动 1895685
关于科研通互助平台的介绍 1756624