废气处理设备

【48812】以废口罩为质料制备高功能碳资料用于高档超级电容器

来源：废气处理设备发布时间：2024-06-14 01:58:10

超级电容器的实践使用需求开发高效的碳电极。现在，COVID-19 盛行期间发生的抛弃口罩（聚丙烯，PP）的收回使用已成为一个社会问题，引起了广泛重视。将这些抛弃资料转化为高功能电极资料供给了一种可继续且具有本钱效益的解决方案，为完成资源节约型储能技能铺平了路途。本文，北京化工大学的Ning Sun、徐斌教授（通讯作者）团队在《Energy Fuels》期刊宣布名为“Facile Synthesis of a Highly Value-Added High-Performance Carbon Material from Waste Masks for Advanced Supercapacitors”的论文，研讨经过简略的磺化交联战略来进步聚丙烯（PP）分子链的耐热性，接着进行NaOH活化，成功地将抛弃口罩转化为高的附加价值的活性炭资料（SMAC）。

磺化进程引入了含氧官能团，可改进电极与电解质之间界面的潮湿功能，并有助于进步赝电容。因而，具有 2629.7 m2 g-1 大比表面积的最佳 SMAC-2在6M KOH 电解质中显现出338.1Fg-1 的满足比电容，一起即便在50Ag-1 的电流密度下也能坚持 203.7Fg-1的电容。在电压窗口扩大到0-2.7V的有机电解质（1 M Et4NBF4/AN）中，SMAC-2电极在 0.5Ag-1 电流下的比电容为 138.1Fg-1。此外，以SMAC-2和商用硬碳别离作为阴极和阳极拼装的钠离子混合电容器，在257.3Wkg–1的功率密度下，单位体积内的包括的能量到达117.3Wh kg–1，凸显了口罩衍生活性炭的杰出使用远景。

图2.（a）XRD图谱，（b）拉曼光谱，（c）SMACs的XPS丈量光谱，（d）代表性SMAC-1的高分辨率O 2s光谱，（e）氮吸附-解吸等温曲线，以及（f）SMAC的孔径散布曲线、SMAC样品的电化学功能

综上所述，以一次性口罩为碳源，经过磺化处理和随后的 NaOH 活化，成功制备出了具有优异才能电化学功能的新式碳资料。以SMAC-2为阴极、商用硬碳（HC）为阳极拼装的钠离子混合电容器在功率密度为 257.3 W kg-1 的情况下，单位体积内的包括的能量到达了惊人的 117.3 Wh kg-1，凸显了本文碳资料宽广的使用远景。所提出的磺化-活化战略不只有助于对具有优异才能电化学功能的抛弃口罩进行再使用，还为其他聚合物/抛弃医疗资料的可继续处理和有价值使用供给了新的视角。