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花生壳变身石墨烯,比表面积达2070m2g-1可用于超级电容器

近日消息,印度纳米科学与技术研究所(INST)的研究人员开发出一种新的技术路线,利用废物生物质材料(花生壳)可大规模地制备大比面积少层石墨烯用于超级电容器等高性能储能器件。

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近日消息,印度纳米科学与技术研究所(INST)的研究人员开发出一种新的技术路线,利用废物生物质材料(花生壳)可大规模地制备大比面积少层石墨烯用于超级电容器等高性能储能器件。

这项技术不仅为生物质废弃物回收利用的提供了一个有效途径,而且可以为超级电容器等可再生能源储存装置生产导电石墨烯等增值材料。据说利用花生壳制备石墨烯具有非常高的比表面积(2070m2g-1)和优异的比电容。据报道,这种方法具有可扩展性,可更新性和较低的成本。

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基于花生壳制备的石墨烯,在1M H2SO4作为支持电解质、不需要任何粘结剂的条件下的所得电极表现出高达186Fg-1的比容量。该材料能达到的最高能量密度为58.125WhKg-1,最高功率密度为37.5WKg-1。令人惊讶的是,当有机电解质中的工作电位增加到2.5V时,其能量密度可显著增加到68Wh Kg-1。使用这种材料制造的固态超级电容器,使得低成本、高容量的有前途的储能装置成为可能。

这项研究的研究人员已经开发出一种新的方法,利用无价值的生物废料花生壳来合成少层石墨烯,并且过程中不使用任何石墨化剂。PS-FLG材料适用于超级电容器的电极材料。该团队还合成了核桃壳和杏仁壳衍生碳作为对比,PS-FLG的比电容约为WS-C的四倍,是AS-C的两倍。

论文信息:

Large area few-layer graphene with scalable preparation from waste biomass for high-performance supercapacitorScientific Reports 7, Article number: 15239(2017)doi:10.1038/s41598-017-15463-w

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