Construction of N, O Codoped Petal-like Hierarchical Porous Carbon with an Ultrahigh Specific Surface from Waste Bamboo for High-Performance Supercapacitors

超级电容器 假电容 碳纤维 材料科学 电解质 杂原子 化学工程 三聚氰胺 储能 比表面积 电化学 功率密度 纳米技术 复合材料 化学 电容 复合数 有机化学 电极 工程类 催化作用 物理化学 戒指(化学) 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Guofeng Qiu,Yang Guo,Yixin Zhang,Xu Zhao,Jie Xu,Sixi Guo,Fanhui Guo,Jianjun Wu
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.2c02815
摘要

Considering the problems of environmental pollution and treatment costs generated by renewable waste biomass on a global scale, the development of high-performance electrodes utilizing plentiful natural waste biomass as sustainable precursors is essential to facilitate the practical application of supercapacitors. Hence, we develop a facile and efficient method to construct waste bamboo shavings into petal-like hierarchical porous carbon electrode materials with an ultrahigh specific surface area and N, O codoped interfaces through H3PO4-catalyzed hydrothermal pretreatment combined with coactivation by KOH/melamine. The effects of optimal regulation of pore structure and surface modification (heteroatom doping) on the superior electrochemical properties of carbon materials are investigated in depth. The derived carbon materials presenting an excellent potential for practical applications of supercapacitors are mainly attributed to their large specific surface area (3392 m2 g–1), prominent pore volume (2.081 m3 g–1), and petal-like hierarchical porous structure with abundant N, O content, which results in rapid ion diffusion and adequate electrical charge storage as well as contributed pseudocapacitance. 5-BHPC-700-4 exhibits attractive electrochemical properties in a 6.0 M KOH electrolyte, including a delightful capacitance (501.6 F g–1 at 0.5 A g–1 in a three-electrode system) and superior cycling stability (94.2% capacitance retention after 10,000 cycles at 5.0 A g–1). The assembled symmetrical supercapacitor device achieves an impressive energy density of 15.3 Wh kg–1 at a power density of 290 W kg–1. This work provides a valuable reference for the design and preparation of biomass-based hierarchical porous carbon with outstanding supercapacitor performance and low cost.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
从容雨筠发布了新的文献求助10
刚刚
太阳alright完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
乐乐茶发布了新的文献求助30
2秒前
WLZ完成签到,获得积分10
2秒前
Longer完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
ahmin发布了新的文献求助10
3秒前
GuGuGaGaAH发布了新的文献求助10
4秒前
lhy完成签到,获得积分10
5秒前
Mm发布了新的文献求助10
6秒前
忧郁可兰发布了新的文献求助10
6秒前
在水一方应助qzd采纳,获得10
7秒前
科研小班完成签到,获得积分10
8秒前
王玄琳发布了新的文献求助10
9秒前
汉堡包应助hhili采纳,获得10
10秒前
xiaooooo发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
喜悦诗珊完成签到,获得积分10
12秒前
黄黄惚惚发布了新的文献求助10
14秒前
无花果应助LoGokkk采纳,获得10
14秒前
15秒前
云里青羊发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
17秒前
乐乐茶完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
天天快乐应助炼丹采纳,获得10
20秒前
欢喜的晓蕾完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
aha应助研友_yLpzpZ采纳,获得30
21秒前
搜集达人应助束一德采纳,获得30
21秒前
21秒前
21秒前
23秒前
24秒前
24秒前
hhili发布了新的文献求助10
24秒前
十年123发布了新的文献求助10
24秒前
寻道图强应助Eraser采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2417168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2109533
关于积分的说明 5334917
捐赠科研通 1836666
什么是DOI,文献DOI怎么找? 914756
版权声明 561068
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489200