方案1、OPBNP制备工艺示意图。

图1、 (a) OPC, (b) OPB, (c) OPNP, (d) OPBNP的SEM图像;(e) OPC、(f) OPB、(g) OPNP、(h) OPBNP透射电镜图像;(I)介绍;(j) OPBNP的STEM图像,插入:SAED模式,(k-p) O、C、B、N、P的对应元素映射

图2 /OPC、OPB、OPNP和OPBNP的XRD谱(a)和Raman谱(b);(c) N2吸附-解吸等温线和(d) OPBNP的孔径分布;(e) XPS调查光谱,插图:b1s和p2p放大区;(f) n1s, (g) o1s, (h) b1s和(i) p2p的高分辨率XPS光谱拟合OPBNP的峰

图3、三电极体系中超级电容器OPC、OPB、OPNP和OPBNP在6 M KOH条件下的电化学性能

图4、 OPBNP//OPBNP硬币型对称超级电容器在6M KOH电解质溶液中的电化学性能

图5 、OPBNP材料的储钠性能

图6、 OPBNP电极电化学存储机理示意图。
3小结
综上所述,以低成本的橙皮为原料,通过水热掺杂结合KOH活化,成功制备了新型B/N/P共掺杂多孔碳(OPBNP),用于SCs和SIBs储能应用。结构表征和化学成分分析表明,OPBNP材料具有较高的SSA、较大的层间距、丰富的微/介孔结构和增强的无序性,有利于电化学性能的提高。得益于这些结构特点,当OPBNP用作超级电容器电极时,在5Ag-1下可提供289F-1的高比容量,在10000次循环后电容损失仅为6.4%,并且在20 a g-1下仍可保持248.0 F -1。此外,组装的OPBNP//OPBNP对称超级电容器的能量密度为8.9 Wh kg-1,功率密度为499.7 W kg-1。作为SIB的阳极,OPBNP电极也表现出了出色的倍率性能和超长的循环寿命,1000次循环后容量保持率为63.79%。本文采用的方法不仅实现了农业废弃物的科学“转化”,而且促进了储能装置的发展,解决了农业废弃物不合理利用带来的问题,为生态环境的平衡提供了新的途径。
文献:
