淀粉基碳气凝胶

高微孔占比高比电容

一种新型KOH室温活化法同步实现淀粉凝胶化与活化剂分子级混合，所得碳气凝胶兼具超高比表面积与优异倍率性能。

Zhai, Zuozhao · 王莎莎 · Xu, Yuelong · 张利辉 · 于海涛 · Ren, Bin

International Journal of Biological Macromolecules 2023

具体参数

比表面积

{'zh': '1349', 'en': '1349'} m²/g

微孔占比

{'zh': '43.7', 'en': '43.7'} %

比电容（三电极体系）

{'zh': '211.5', 'en': '211.5'} F/g

比电容（三电极体系）

{'zh': '138.5', 'en': '138.5'} F/g

能量密度

{'zh': '11.3', 'en': '11.3'} Wh/kg

循环保持率

{'zh': '98.91', 'en': '98.91'} %

技术优势

室温即可制备

KOH在室温下将淀粉悬浊液转变为水凝胶，无需加热或复杂设备，简化了碳气凝胶的制备流程。

活化剂分子级混合

KOH与淀粉在凝胶化过程中实现分子级混合，使得后续活化更充分，有效提高了比表面积和微孔比例。

倍率性能优异

在10 A/g高电流密度下比电容仍有138.5 F/g，表现出良好的大电流充放电能力，适合高功率应用。

应用场景

• 超级电容器：用作超级电容器电极活性材料，提供高比电容和倍率性能。
• 碳气凝胶电极：直接作为碳气凝胶电极，替代传统多孔碳电极。
• 生物质碳材料：以廉价淀粉为原料制备高性能碳材料，提高生物质附加值。
• 储能电极材料：作为储能电极材料应用于对称超级电容器，实现稳定循环。