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利用废碳制备超级电容器微电极

研究人员通过将废碳加入聚丙烯腈聚合物中,创造了用于超级电容器微电极的复合材料。纳米级的结构和电学行为表征提供了材料优异的电化学性能。

(上)WC的FE-SEM和EDS图像,Pa/WC复合材料的EFM图像;(下)Pa/WC复合材料的攻丝模式相位图像(插图为对应的地形图像)。由导电聚合物制成的电极是超级电容器和其他器件的一个令人兴奋的前景储能应用万博电脑网页版登录.如果它们能以更可持续的方式生产,比如通过回收碳基材料,它们的吸引力将会更大。

一个由葡萄牙和韩国研究人员组成的团队利用从厨灶废碳(WCP)和导电材料中提取的纳米碳来实现这一想法聚合物聚苯胺(PANI)。他们通过一种简单且具有成本效益的湿化学方法,用这些成分制成了复合材料(Pa/WC)。

通过AFM结构和纳米电表征对复合材料进行了表征。能量色散x射线能谱成分分析等方法。显微结构成像用于比较不同量的WCP和不同聚合时间的样品。复合材料制成的电极具有较高的电荷存储能力、良好的倍率能力和循环稳定性等电化学性能。更好地理解了这些性质nanoelectrical测量研究了复合材料独特的电荷捕获行为和其他效应。

研究结果展示了一种“再利用和回收”策略,可以帮助实现基于低成本、可持续材料的高性能储能系统。

(左)Pa/WC复合材料表面电位差的KPFM图像和(右下)各图像的平均值图;(右上)Pa/WC复合材料示意图。

仪器使用

MFP-3D(AFM);X-Max 150硅漂移探测器(EDS)

技术使用

AFM成像开发模式用于测量表面粗糙度(高度通道)和纳米颗粒分散性(相位通道)。Nanoelectrical表征采用静电力显微镜(EFM)检测局部充电效应,开尔文探针力显微镜(KPFM)检测表面电位差。所有AFM数据都是在一台MFP-3D并以低廉的价格展示其多功能性和高性能。EDS元素映射对所收集的废碳纳米颗粒进行处理X-Max 150硅漂移探测器由牛津狗万正网地址仪器纳米分析(已升级到Ultim马克斯)耦合到场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)。

引用:S. Goswami, G. Dillip, S. Nandy等人,生物垃圾衍生的炭黑应用于聚苯胺基高性能超级电容器微电极:可再生能源应用的可持续材料。万博电脑网页版登录Electrochim。学报316, 202(2019)。https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.05.133

注意:这里显示的数据是在合理使用的情况下从原文中重新使用的,可以通过上面的文章链接访问原文。

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