离子液体溶解法制备超级电容碳及其电化学性能研究

文章以高纤维素废纸屑为原料,利用无机离子液体进行选择性表面溶解处理,得到具有润胀特性的胶状前驱体,在不同温度条件下热解制备生物质多孔碳。800℃下生物质多孔碳比表面积为1276.3 m^(2)/g,电化学测试结果表明,其具有较高的比电容(271 F/g),经过1000次循环,电容保持率为90.3%。为了进一步提升超级电容器的电化学性能,在1 mol/L H2SO4电解液中加入15 g(NH_(4))_(2)Fe(SO_(4))_(2)·6H_(2)O,超级电容器的比电容得到显著提升,电流密度为10 A/g时,比电容为439 F/g,为原电容器(221 F/g)的2倍。研究结果可为生物质多孔碳超级电容器制备提供参考。

氮磷共掺杂生物质多孔碳材料的制备及其氧还原性能研究

将槟榔原料与一定量的磷酸氢二铵均匀混合,在氮气气氛下制备氮磷共掺杂生物质炭,再与KOH二次煅烧生成孔隙结构发达的杂原子掺杂多孔碳。电化学测试结果表明,杂原子掺杂碳催化剂材料的ORR(氧还原)活性良好,具有优异的稳定性和抗中毒特性。组装的锌-空气电池的测试结果显示,无金属催化剂可与商业20%Pt/C催化剂性能相媲美,表明以生物质为基础的氮磷共掺杂活性炭是一种很有商业价值的氧还原催化剂材料。

Fe/N共掺杂生物质活性炭提升氧化还原性能

以梧桐木屑为原料,采用湿混法与一定量KOH搅拌并干燥,在氮气氛围下高温活化制备生物质活性炭。选取工艺优化后的活性炭掺杂铁氮元素,二次高温煅烧后形成Fe-N-C型非贵重金属催化剂。得出木屑生物质活性炭在活化温度为800℃,碱料比1∶3下比表面积为2051.8 m2·g-1,总孔容为1.23 cm3·g-1;通过进一步掺杂铁氮元素获得的催化剂材料拥有良好的ORR(氧还原反应)活性(初始电位-0.03 V、半波电位-0.10 V和极限电流4.2 mA/cm2)、耐甲醇性和稳定性,可以在能源领域中被广泛的应用。