Three-dimensional, heteroatom-enriched, porous carbon nanofiber flexible paper for free-standing supercapacitor electrode materials derived from microalgae oil

超级电容器 杂原子 材料科学 碳纳米纤维 化学工程 纳米纤维素 比表面积 碳化 藻类生质燃料 静电纺丝 纳米纤维 电化学 多孔性 碳纤维 聚丙烯腈 电极 纳米技术 碳纳米管 复合材料 有机化学 化学 纤维素 复合数 生物柴油 物理化学 扫描电子显微镜 催化作用 聚合物 工程类 戒指(化学)
作者
Tongtong Wang,Xin He,Weibo Gong,Zuhao Kou,Yi Yao,Scott P. Fulbright,Kenneth F. Reardon,Maohong Fan
出处
期刊:Fuel Processing Technology [Elsevier BV]
卷期号:225: 107055-107055 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.fuproc.2021.107055
摘要

Polyacrylonitrile (PAN) based carbon nanofiber (CNF) papers have unique physicochemical properties including flexibility, good electrical conductivities, and excellent mechanical properties for supercapacitor electrodes. However, their surface-to-weight ratios and density of active sites on the surface are much poorer than those of other active carbons. Herein, a simple, renewable, multifunctional, and effective way is described to fabricate three-dimensional (3D) heteroatom-enriched porous PAN-based CNF papers by adding a moderate amount of microalgae-derived oil that has a large fraction of light compounds and nitrogen- and oxygen-containing functional components. CNF papers with enhanced porosity and large specific surface area, unique pore structure, and 3D heteroatom-enriched surfaces were successfully fabricated by stabilization and carbonization of PAN nanofibers with the algae oil. The as-fabricated algal-30% CNF paper is scalable and highly flexible as a free-standing supercapacitor electrode material and can deliver a specific capacitance of 272 F/g under a scan rate of 10 mV/s with noticeably high charge-discharge cycling stability, with 94% retained even after 10,000 cycles. The fabrication mechanism and the enhancement of the electrochemical behaviors of three-dimensional, heteroatom-enriched, porous CNF papers are proposed. Our work underlines the promise of algae oil-modified PAN-based CNF papers for high-capacity supercapacitor electrode 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
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
1秒前
土豪的寻绿完成签到,获得积分10
1秒前
轩辕峻熙完成签到,获得积分10
1秒前
zgzz发布了新的文献求助10
1秒前
六五完成签到,获得积分10
1秒前
NANFENGSUSU发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
小马甲应助刘鹏哥采纳,获得10
3秒前
秋天发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
white完成签到,获得积分10
5秒前
七昂发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Awojiuzheyang发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
青羽落霞完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
yue发布了新的文献求助30
7秒前
bingrui发布了新的文献求助10
7秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
爱吃巧乐兹的猹完成签到,获得积分10
7秒前
爱吃香菜完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
wys完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
lj发布了新的文献求助10
10秒前
FashionBoy应助wzy采纳,获得10
10秒前
YOLO完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
啦啦啦啦发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
111应助Chen采纳,获得10
12秒前
12秒前
勤劳紫青发布了新的文献求助10
12秒前
花花发布了新的文献求助10
13秒前
sssss完成签到,获得积分10
13秒前
zhx发布了新的文献求助10
13秒前
Akim应助yaoyao采纳,获得10
13秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4023439
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3563436
关于积分的说明 11342462
捐赠科研通 3294924
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1814815
邀请新用户注册赠送积分活动 889530
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812964