生物质基石墨烯复合分级多孔炭材料合成制备技术
发布时间: 2021-08-31
来源: 试点城市(园区)
基本信息
木质素是地球上储量最丰富的芳香族聚合物,主要来源于天然生物质转化合成化学品、燃料或造纸产生的废弃物。世界各地每年将产生近***亿吨废木质素,大量木质素直接外排江河或直接烧掉,均浪费大量资源,直至造成严重环境问题。木质素本身不仅碳含量高,而且具有与中间相沥青类似的分子结构,有利于制备多孔活性炭材料。以木质素聚合物和石墨烯聚合制备技术,合成制备分级多孔炭材料,可以广泛应用于气体吸附分离、CO2捕获、空气净化、超级电容器和离子电池的电极材料等储能领域。材料具有1-2 μm超大孔、100-200 nm大孔、20-50 nm中孔、2-3 nm的介孔以及*** nm微孔的五级分层级孔结构。微孔和介孔均匀分布在大孔的表面和孔壁上,大孔均匀地分布材料表面,具有独特的3D分层级孔结构。 制备的分级多孔炭材料具有高的比表面积(>1500m2g-1),高的介孔比表面积,高的导电性(>*** S cm-1)和高的表面氧含量。具有优异的超级电容器电化学性能,6 M KOH电解液的超级电容器显了高的比电容(420 F g-1),优异的循环稳定性和良好的倍率性能。在以离子液体为电解液的超级电容器表现出高的能量密度(*** Wh kg-1),即使功率密度达到25400 W kg-1时,能量密度仍能保持在*** Wh kg-1。