高性能对称超级电容器用二氧化锰/生物质衍生碳复合材料 可购买

《New Journal of Chemistry》：MnO2/biomass-derived carbon composites for high-performance symmetric supercapacitorsAvailable to Purchase

　　

从农业废弃物中开发成本效益高的电极材料对可持续能源储存具有重要意义。在本工作中，通过KOH活化和高温碳化，成功从废弃甘蔗渣制备了具有发达多孔结构的生物炭。随后，通过控制阳极电沉积时间优化MnO₂的负载量和分布，制备了MnO₂/生物炭复合材料。电化学研究表明，沉积时间在决定复合材料的微观结构和性能方面起着至关重要的作用。10分钟沉积的MnO₂/C复合材料表现出最优性能，在20 mA cm^?2电流密度下达到2938 mF cm^?2（以MnO₂活性物质的质量计算为588 F g^?1）的电容，并在5000次循环后保持99%的电容保持率。性能的提升可归因于MnO₂的均匀包覆和没有严重团聚，从而促进了离子和电子的快速传输。此外，基于10分钟MnO₂/C复合材料的实际对称超级电容器在30 mA cm^?2电流密度下实现了174.05 mF cm^?2（以对称器件两个相同电极中MnO₂活性物质的总质量计算为17.4 F g^?1）的比电容，证实了其在实际储能应用中的潜力。本研究为农业废弃物的高值化利用提供了一种可行策略，并强调了在先进金属氧化物/碳复合材料设计中精确电沉积控制的重要性。

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从农业废弃物中开发成本效益高的电极材料对可持续能源储存具有重要意义。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会代表法国国家科学研究中心出版

2026

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