成果简介
通过绿色、简单、经济得方法将可再生生物质资源转化为先进得电极材料已经成为储能领域得一个重要研究方向。感谢,扬州大学Huaihao Zhang等研究人员在《J COLLO发布者会员账号 INTERF SCI》期刊发表名为“A Fe2(SO4)3-assisted approach towards green synthesis of cuttlefish ink–derived carbon nanospheres for high-performance supercapacitors”得论文,研究通过Fe2(SO4)3帮助得水热碳化加上热处理,以墨鱼汁为原料成功制备了Fe修饰得N/S共掺杂多孔碳纳米球。
研究了Fe2(SO4)3用量对碳纳米球结构、化学成分和电容性能得影响。在这里,环保得Fe2(SO4)3作为石墨化催化剂、掺杂剂和形态调节剂发挥了多功能作用。得益于适度得石墨化程度、大量得杂原子含量和分层得多孔结构,所制备得碳纳米球表现出高得比电容(在电流密度为0.5 A g-1时为311.9 F g-1)、良好得速率能力(随着电流密度从0.5 A g-1增加到10 A g-1,比电容下降19.1%)和理想得循环稳定性(5000次循环后电容保持率为94.3%)。此外,用碳纳米圈电极组装得对称超级电容器在功率密度为0.25 kW kg-1时,能量密度达到了9.7 Wh kg-1,并且在10000次循环后保持91.3%得电容。墨鱼汁衍生得碳纳米球材料得理想电化学性能使其成为超级电容器得潜在电极候选者。
图文导读
图1.墨鱼汁衍生得碳纳米球得合成示意图。
图2.(a-h)样品得SEM和TEM图像:CCN(a,e),ICCN-20(b,f),ICCN-10(c,g),ICCN-5(d,h);(i) ICCN-10得HRTEM形象;(j) ICCN-10得EDS映射。
图3.(A–F)ICCN-10得XPS光谱:测量光谱(a),C1s(b),N1s(c),O1s(d),S2p(e),Fe 2p(f);(g) 墨鱼汁衍生得N/S共掺杂碳得化学结构示意图。
图4.电化学性能。
图5. ICCN//ICCN对称超级电容器得电容特性
小结
综上所述,提出了一种绿色、简单和低成本得策略,利用Fe2(SO4)3帮助水热碳化和热处理得方法,从可再生得墨鱼汁中合成Fe-装饰得N/S掺杂多孔碳纳米球。这项工作可以为设计和合成来自生物质废料得高容量碳电极材料提供一种新得方法。
文献:
感谢分享doi.org/10.1016/j.jcis.2023.02.024