印度国家物理实验室《Energy Fuels》：以菠萝皮为原料制备碳/聚苯胺复合材料，用于高能量密度不对称超级电容器

1成果简介 

本文，印度国家物理实验室Priyanka H. Maheshwari、Shashank Sundriyal等研究人员在《Energy Fuels》期刊发表名为“Facile Synthesis of Pineapple Waste-Derived Carbon and Polyaniline Composite for High-Energy-Density Asymmetric Supercapacitors”的论文，研究以菠萝皮作为原料，在800℃下通过KOH活化合成活性炭（PP-800）。通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实了复合材料（PP-800/PANI）的成功形成。

PP-800/PANI在1M H2SO4中以三电极配置进行测试时，在2A/g下显示出比PP-800（328F/g）和PANI（92.4F/g）更高的比电容（377F/g）这是由于在20 mV/s时，PP-800/PANI的扩散贡献（86.25%）比PP-800（61.7%）和PANI（49.9%）的扩散贡献明显增强，这导致了电化学表面积的最大利用。此外，还制造了一个不对称的超级电容器装置，即PP-800/PANI//PP-800，它在380W/kg的适当功率密度下提供了51.2Wh/kg的高能量密度，在10,000次充放电循环后具有90%的循环稳定性。

2图文导读  

图1.PP-800和PP-800/PANI合成的示意图

图2.PANI、PP-800 和 PP-800/PANI 样品的结构表征

图3.形态学和元素表征

图4. PP-800、PANI和PP-800/PANI在1M H2SO4电解液中的电化学性能比较

图5. 由PP-800/PANI//PP-800组成的不对称超级电容器的电化学性能，其中PP-800/PANI为负极，PP-800为正极

图6. PP-800/PANI//PP-800装置的电化学性能

3小结 

综上所述，利用生物废料作为前体来获得活性炭，以实现高性能的超级电容器电极材料，同时实现可持续发展，这具有巨大的前景。通过原位化学氧化聚合技术与聚苯胺（PANI）形成复合材料，进一步提高了碳材料的性能

文献：

https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.3c00995

▼往期精彩回顾▼烟台大学《ACS AMI》：受树木启发制备三维CS-石墨烯/PPy复合气凝胶，可实现高效的太阳能水净化
南方医科大学《AFM》：一种不对称疏水/亲水的超薄氧化石墨烯膜，用于心脏修复
大连交通大学：基于氧化石墨烯的高灵敏纸基无芯片RFID湿度传感器

---

来源：文章来自Energy Fuels网站，由材料分析与应用整理编辑。

长按，识别图中二维码，点击关注

版权与免责声明：

① 凡本网注明"材料分析与应用"的所有作品，版权均属于材料分析与应用，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：材料分析与应用"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源：xxx（非本网）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起三日内与本网联系，否则视为放弃相关权利。