超级电容器用木质电极材料的最新进展,Green Chemistry

当前位置： X-MOL 学术 › Green Chem. › 论文详情

Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)

超级电容器用木质电极材料的最新进展
Green Chemistry ( IF 9.3 ) Pub Date : 2023-03-08 , DOI: 10.1039/d2gc04271a
Song Wei ₁ , Caichao Wan ₁ , Yiqiang Wu ₁

Affiliation

在过去几年中，可再生、廉价、生物相容和可生物降解的木材和木质纤维素材料引发了人们对在各种功能设备中应用的广泛研究兴趣。然而，目前仍缺乏新的视角来深入理解天然木材微/纳米结构和组分的结构-性能-功能关系，从而探索不同维度的纳米能源材料在木材组装方面的潜力。在此，综述了包含木材衍生材料的独立式超级电容器 (SC) 电极的设计和构造的最新进展。我们首先以“自上而下”的视角对天然木材的层次结构和特性进行图解介绍，其中包括细胞壁、纤维素微纤维、纳米纤维素、和纤维素超分子。接下来，重点介绍了木质纤维素的制造、结构和特性。我们专注于木材和电活性材料的层次微观和纳米级结构之间的结构-性质-功能关系。然后重点总结了木基自立式 SC 电极的最新进展，其中有一个独特的点是永远不受关注，包括一维集成纤维、二维柔性薄膜/纸、三维多孔水凝胶/气凝胶和超厚电极。最后，我们对未来进一步推动这一新兴领域发展所面临的挑战提出了自己的看法。我们专注于木材和电活性材料的层次微观和纳米级结构之间的结构-性质-功能关系。然后重点总结了木基自立式 SC 电极的最新进展，其中有一个独特的点是永远不受关注，包括一维集成纤维、二维柔性薄膜/纸、三维多孔水凝胶/气凝胶和超厚电极。最后，我们对未来进一步推动这一新兴领域发展所面临的挑战提出了自己的看法。我们专注于木材和电活性材料的层次微观和纳米级结构之间的结构-性质-功能关系。然后重点总结了木基自立式 SC 电极的最新进展，其中有一个独特的点是永远不受关注，包括一维集成纤维、二维柔性薄膜/纸、三维多孔水凝胶/气凝胶和超厚电极。最后，我们对未来进一步推动这一新兴领域发展所面临的挑战提出了自己的看法。包括一维集成纤维、二维柔性薄膜/纸、三维多孔水凝胶/气凝胶和超厚电极。最后，我们对未来进一步推动这一新兴领域发展所面临的挑战提出了自己的看法。包括一维集成纤维、二维柔性薄膜/纸、三维多孔水凝胶/气凝胶和超厚电极。最后，我们对未来进一步推动这一新兴领域发展所面临的挑战提出了自己的看法。

"点击查看英文标题和摘要"

Recent advances in wood-based electrode materials for supercapacitors

In the last few years, renewable, inexpensive, biocompatible, and biodegradable wood and lignocellulose materials have triggered considerable research interest for application in various functional devices. However, there is still a lack of a new perspective to deeply understand the structure–property–function relationships of micro-/nanostructures and components of natural wood, so as to explore the potential of wood assembly of nano-energy materials with different dimensions. Herein, the recent progresses in the design and construction of free-standing supercapacitor (SC) electrodes containing wood-derived materials are reviewed. We begin with an illustrated introduction to the hierarchical structure and characteristics of natural wood with a “top–down” view, which includes the cell walls, cellulose microfibers, nanocellulose, and cellulose supramolecules. Next, the fabrication, structure, and properties of lignocellulose are highlighted. We focus on the structure–property–function relationships between the hierarchical micro- and nanoscale structure of wood and electroactive materials. The focus then turns to a summary of the recent advances in wood-based free-standing SC electrodes with a unique point that is ever out of the spotlight, including one-dimensional integrated fibers, two-dimensional flexible films/papers, three-dimensional porous hydrogels/aerogels, and ultra-thick electrodes. Finally, we put forward our perspectives on the challenges to further promoting the development of this emerging field in the future.

更新日期：2023-03-08

点击分享查看原文

点击收藏

阅读更多本刊新发论文本刊介绍/投稿指南