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首页> 外文期刊>Journal of Colloid and Interface Science >Preparation of lignin-based porous carbon with hierarchical oxygen-enriched structure for high-performance supercapacitors
【24h】

Preparation of lignin-based porous carbon with hierarchical oxygen-enriched structure for high-performance supercapacitors

机译：基于木质素的多孔碳的制备，具有分层氧富含性的高性能超级电容器

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The biomass-based porous carbon produced by the conventional two-step method (carbonization followed by chemical activation) has a high production cost and an undeveloped mesopore/macropore structure. In this study, lignin was successfully converted into porous carbon (LPC) in one step by microwave heating combined with the use of humidified nitrogen. The obtained LPC had abundant micropores (0.70 cm(-3).g(-1)), hierarchical pore distribution (mesopore ratio: 65.8%), and an oxygen-enriched chemical structure (surface oxygen content: 16.5%). These characteristics provided a high energy density (23.0 kW.kg(-1) at 10 A.g(-1)) and excellent rate capability of the prepared supercapacitor in a gel electrolyte (polyvinyl alcohol/LiCl), leading to a high specific capacitance of 173 F.g(-1) at 0.5 A.g(-1), and 71.1% at 10 A.g(-1) remains. The prepared supercapacitor could deliver a high power density of 1.1 kW.kg(-1) at the maximum energy density. The obtained results demonstrate the feasibility of the proposed energy-saving cost-effective preparation approach to obtain a high-performance supercapacitor with a low production cost. (C) 2019 Elsevier Inc. All rights reserved.
机译：通过常规的两步法（碳化之后的碳化，化学活化）产生的基于生物质的多孔碳具有高生产成本和未开发的中孔/大孔结构。在这项研究中，通过微波加热结合使用加湿氮，将木质素成功转化为多孔碳（LPC）。所得LPC具有丰富的微孔（0.70cm（-3）.g（-1）），分层孔径分布（中孔比率：65.8％）和富氧化学结构（表面氧含量：16.5％）。这些特性提供了高能量密度（23.0kW.kg（-1），在10吨（-1）），并在凝胶电解质（聚乙烯醇/ LICL）中制备的超级电容器的优异速率能力，导致高比电容在0.5Ag（-1）的173氟乙烯（-1）和10％Ag（-1）的71.1％下仍然存在。制备的超级电容器可以在最大能量密度下提供1.1 kW.kg（-1）的高功率密度。所获得的结果表明，提出的节能性成本效益准备方法的可行性，以获得低于生产成本的高性能超级电容器。 （c）2019 Elsevier Inc.保留所有权利。

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