纳米粒石墨烯电容（海藻粉为原料制备3D蜂窝结构碳材料）

成果简介

具有高比表面积（SSA）、多孔结构和良好导电性的先进碳材料是获得高效能量存储和转换装置的关键因素。本文，中南林业科技大学 Zhen Zhang等研究人员在《Ind. Eng. Chem. Res》期刊发表名为“Porous 3D Honeycomb Structure Biomass Carbon as a Supercapacitor Electrode Material to Achieve Efficient Energy Storage”的论文，采用简单的气相循环反应制备了一种由海藻粉衍生的三维蜂窝状碳材料。

所获得的碳材料 (CS-2) 表现出优异的 SSA (1206.97m2g–1 ) 和良好的表面润湿性能。特别是，CS-2材料表现出很高的比电容（448.3Fg–1) 和稳定的循环寿命（3000次循环后的电容保持率为91.39%）由于其表面特殊的多孔结构。为了验证该材料在实际应用中的适用性，将CS-2组装成一个简单的对称超级电容器（SC），其最大能量密度为3.125whkg-1。上述性能分析表明，基于海藻粉的碳材料可以有效地用作SCs的电极材料。

图文导读

图1. CS-2 电极的组装方法和微形态

图2. (a) N 2吸附-解吸等温线和 (b) 不同 CS 电极材料的孔径分布。

图3. (a) XRD 图，(b) 拉曼光谱，和 (c) 不同 CS 材料的 FTIR 光谱，(d-f) CS-2 材料的 XPS 分析。

图4. (a) CV 曲线、(b) GCD 曲线、(c) 接触角测试和 (d) 不同 CS 电极材料的奈奎斯特图。

图 5. (a) CS-2 电极在不同扫描速率下的 CV 曲线，(b) CS-2 电极在不同电流密度下的 GCD 曲线， (c) 超过 3000 次循环的CS和CS-2 的循环性能和库仑效率电极。

图6. (a) CV 测试，(b) GCD 测试，(c) 奈奎斯特图和等效电路， (d) SSC 的功率和能量密度。

小结

综上所述，本工作以一种可持续且丰富的来源（海藻粉生物质资源）为模板，提供一种可作为SC电极材料的低成本多孔碳材料

文献：https://doi.org/10.1021/acs.iecr.1c01396