Synthesizing hard carbon anodes for potassium-ion batteries from black liquor and deinking sludge

脱墨 阳极 炭黑 制浆造纸工业 废物管理 碳纤维 钾离子电池 黑液 环境科学 离子 化学 化学工程 材料科学 废纸 有机化学 木质素 复合材料 工程类 天然橡胶 物理化学 电极 复合数 磷酸钒锂电池
作者
Yongfeng Zhu,Shengdi Li,Can Li,Xi Zeng,Vasilevich Sergey Vladimirovich,Bilainu Oboirien,Yaning Zhang,Ehab M. Mostafa,Qingang Xiong
出处
期刊:Fuel [Elsevier BV]
卷期号:371: 131956-131956 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2024.131956
摘要

Porous hard carbon anodes, with large interlayer space and high adsorption ability, can offer much better cycle stability and higher discharge capacity for potassium-ion batteries compared to commercial graphite anodes. However, most commercial hard carbons are synthesized from relatively expensive high-molecular polymers. In this study, pulping and papermaking wastes were utilized as precursors for producing hard carbons and pore-enlarging agent, respectively. Specifically, after thorough mixing through ball milling, black liquor solids and deinking sludge were utilized to produce porous hard carbon anodes via co-pyrolysis. The results show that direct pyrolysis of black liquor can produce hard carbons efficiently, eliminating the need to extract lignin from black liquor. Moreover, it is shown that the pore-enlarging agent derived from deinking sludge can enlarge much portion of pores on hard carbons, resulting in abundant mesopores. Electrochemical tests demonstrate that the synthesized porous hard carbon anodes can achieve highest specific capacity of 303.5 mAh g−1 at 100 mA g−1 using a 1.0 M potassium hexafluorophosphate electrolyte in a mixture of diethyl carbonate and ethylene carbonate. Additionally, the synthesized porous hard carbon anodes exhibit low average capacity decay per cycle of 0.06 % at 100 mA g−1 when tested with a 1.0 M potassium bis(fluorosulfonyl)imide electrolyte in the same solvent mixture after 500 cycles. Therefore, recycling black liquor and deinking sludge to produce porous hard carbon anodes for potassium-ion batteries is a promising approach for environmental and energy sustainability.
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
李国明发布了新的文献求助10
1秒前
禹宛白驳回了Ali应助
2秒前
汉堡包应助llzuo采纳,获得10
2秒前
JYJ完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
铁臂阿童木完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
LeuinPonsgi发布了新的文献求助10
5秒前
hxy90发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
cyf发布了新的文献求助10
9秒前
jieke发布了新的文献求助10
11秒前
必发sci发布了新的文献求助10
11秒前
nana完成签到,获得积分10
11秒前
Yuan88发布了新的文献求助10
11秒前
充电宝应助爱听歌的明轩采纳,获得10
12秒前
彭仲康完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
LL完成签到,获得积分10
14秒前
llzuo发布了新的文献求助10
14秒前
春临燕完成签到,获得积分10
15秒前
乘风的法袍完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
17秒前
天天快乐应助cyf采纳,获得10
17秒前
LL发布了新的文献求助10
17秒前
自由雪菲力完成签到,获得积分10
17秒前
CodeCraft应助婷ting采纳,获得10
19秒前
19秒前
轻松雁蓉发布了新的文献求助30
20秒前
21秒前
B哥完成签到,获得积分10
21秒前
王一鸣完成签到 ,获得积分10
22秒前
斯文败类应助青年才俊采纳,获得10
22秒前
星辰大海应助青年才俊采纳,获得10
22秒前
22秒前
从容睿渊发布了新的文献求助10
23秒前
打打应助小布丁采纳,获得10
24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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7761018
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9306180
关于积分的说明 20293112
捐赠科研通 7345688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3313082
关于科研通互助平台的介绍 2463371
邀请新用户注册赠送积分活动 2327305