Bitter Apple Pulp‐Derived Porous Carbon with Rich Oxygen Functionalities for High‐Performance Zinc‐Ion Storage

吸附 化学工程 活性炭 水溶液 解吸 超级电容器 材料科学 电解质 多孔性 碳纤维 牙髓(牙) 储能 电化学 化学 无机化学 电极 有机化学 复合材料 冶金 功率(物理) 量子力学 复合数 医学 物理化学 病理 工程类 物理
作者
Himanshu Gupta,Hem Kanwar Rathore,Manoj Kumar,Prashanth W. Menezes,Debasish Sarkar
出处
期刊:Small [Wiley]
标识
DOI:10.1002/smll.202502071
摘要

Abstract Enhancement of the energy‐power performance of aqueous zinc‐ion hybrid supercapacitors (ZIHSCs) relies on the development of high‐performance carbon‐based cathode materials. Porous carbon derived from plant‐based biomasses is particularly attractive due to its rich surface functionalities, high specific surface area (SSA), tunable porosity, cost‐effectiveness, and environmental sustainability. Here, bitter apple pulp (BAP) is explored as a green precursor to realize a novel activated carbon for ZIHSC applications. KOH activation at 900 °C results in a carbon (BAPC1‐900) with an exceptionally high SSA of 3254 m 2 g −1 , pore volume of 1.8 cm 3 g −1 , and rich oxygen functionalities (C─O, C─OH) significantly outperforming the non‐activated counterpart (64 m 2 g −1 , 0.016 cm 3 g −1 ). Raman spectroscopy reveals that the high SSA and oxygen content facilitate the simultaneous adsorption/desorption of Zn 2+ and desorption/adsorption of SO 4 2‐ ions, ensuring an impressive Zn‐ion energy density of 162 Wh kg −1 within a potential window of 0–1.8 V in an aqueous ZnSO 4 electrolyte for the optimized BAPC1‐900‐based cathode. Besides, the electrode demonstrates excellent reversibility over 50 000 cycles, retaining over 95% capacity retention. This study highlights the efficacy of pulp‐based biomass‐derived porous carbon and KOH‐activation chemistry in maximizing the zinc‐ion storage potential of carbon‐based cathodes for next‐generation energy storage.

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
..完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
活力的小蝴蝶完成签到,获得积分20
4秒前
9秒前
科研通AI2S应助plant采纳,获得20
11秒前
李东东完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
mp5完成签到,获得积分10
14秒前
Xiaoming完成签到,获得积分0
17秒前
SciGPT应助活力的小蝴蝶采纳,获得10
17秒前
科研狗的春天完成签到 ,获得积分10
21秒前
水lunwen完成签到 ,获得积分10
24秒前
手帕很忙完成签到,获得积分10
26秒前
pjxxx完成签到 ,获得积分10
31秒前
33秒前
田様应助聪慧芷巧采纳,获得10
35秒前
淡然的芷荷完成签到 ,获得积分10
37秒前
yang发布了新的文献求助30
37秒前
BettyNie完成签到 ,获得积分10
41秒前
SASI完成签到 ,获得积分10
41秒前
星星的金子完成签到 ,获得积分10
43秒前
WalkToSky完成签到,获得积分10
46秒前
49秒前
坦率的跳跳糖完成签到 ,获得积分10
50秒前
务实完成签到 ,获得积分10
56秒前
calphen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研顺利完成签到 ,获得积分10
1分钟前
luoyukejing完成签到,获得积分10
1分钟前
aurora完成签到 ,获得积分10
1分钟前
潇洒的帽子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
聪慧芷巧发布了新的文献求助10
1分钟前
聪慧芷巧发布了新的文献求助10
1分钟前
haizz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
米博士完成签到,获得积分10
1分钟前
estrella完成签到 ,获得积分10
1分钟前
你在教我做事啊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Vegeta完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Alisha完成签到,获得积分10
1分钟前
大轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
中华人民共和国出版史料(1954)第6卷 1000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3845637
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3387863
关于积分的说明 10550739
捐赠科研通 3108492
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1712872
邀请新用户注册赠送积分活动 824532
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774877