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将废弃工业 PPS 无纺布转化为杂原子共掺杂蜂窝状多级多孔碳以获得高性能超级电容器
Electrochimica Acta ( IF 5.5 ) Pub Date : 2022-12-29 , DOI: 10.1016/j.electacta.2022.141803 Xi Du , Wenjun Zhang , Maliang Zhang , Kunmei Su , Zhenhuan Li
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更新日期:2022-12-29
Electrochimica Acta ( IF 5.5 ) Pub Date : 2022-12-29 , DOI: 10.1016/j.electacta.2022.141803 Xi Du , Wenjun Zhang , Maliang Zhang , Kunmei Su , Zhenhuan Li
实现碳达峰和碳中和,重要的是发展循环经济。其中,固体废物污染治理是重点方向。在此,提出了一种环境友好的方法,将废弃的工业聚苯硫醚 (PPS) 无纺布纤维转化为增值的分级多孔碳 (HPC),以获得卓越的性能超级电容器。通过氧化和硝化预处理,结合活化过程和碳化,获得了具有超高比表面积(3112.2 m 2 g −1), 丰富的杂原子氧 (10.85 atom%), 氮 (4.93 atom%) 和硫 (5.33 atom%) 共掺杂和分级多孔结构。由于结构优势,ONS-HPC-0.5电极在0.5 A g -1时具有301 F g -1的高比电容,在碱性电解液中具有优异的倍率特性和电化学稳定性。值得注意的是,组装的 ONS-HPC-0.5//ONS-HPC-0.5 对称超级电容器实现了 21.87 Wh kg -1的显着能量密度和 450 W kg -1的功率密度,这不仅证明了这种材料在超级电容器行业的应用前景,也开辟了工业固废资源化利用的循环经济新模式。
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