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Flour food waste derived activated carbon for high-performance supercapacitors

机译：面粉食品废物衍生的高性能超级电容器的活性炭

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摘要

It is of great importance to develop electrode materials at a low cost for constructing high-performance electrochemical energy storage systems. Herein, we employed flour food waste residue as a raw material to prepare porous carbon based supercapacitor electrodes through the carbonization and subsequent KOH activation process. The as-prepared biomass-derived activated carbon exhibits an interconnected porous network with numberous open micropores and appropriate mesopores. Meanwhile, its moderate total pore volume results in a high mass density of 0.86 g cm ~(?3) . When used as supercapacitor electrodes in an aqueous solution of KOH (6 mol L ~(?1) ), the porous carbon material shows a high specific capacitance (278 F g ~(?1) , 241 F cm ~(?3) ) and good cycling stability with 95% capacitance retention over 3000 cycles at a current density of 2 A g ~(?1) . Furthermore, even at an ultrahigh current density of 100 A g ~(?1) (charge/discharge completed within 3 s), it still maintains a high specific capacitance of 142 F g ~(?1) (122 F cm ~(?3) ).
机译：以低成本为构建高性能电化学能量存储系统开发电极材料是非常重要的。在此，我们使用面粉食品废渣作为原料，以通过碳化和随后的KOH活化方法制备多孔碳基超级电容器电极。制备的生物质衍生的活性炭呈现互连的多孔网络，具有较大的开放微孔和适当的中孔。同时，其中等总孔体积导致高质量密度为0.86g cm〜（α3）。当用作KOH水溶液中的超级电容器电极（6mol L〜（α1））时，多孔碳材料显示出高比电容（278f g〜（α1），241f cm〜（α3））良好的循环稳定性，电流密度为3000次循环，良好的电容稳定性超过3000个循环。此外，即使在超高电流密度为100a g〜（Δ1）（3 s内完成的充电/放电），它仍然保持142 f g〜（α1）的高比电容（122 f cm〜（？ 3））。

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