Abstract

The waste-to-wealth practice has evolved into the circular economy concept, in which every by-product is converted into a usable product, enabling the concept of zero-waste. As a result, research on converting wastes, particularly bio and agricultural wastes, into usable products is prioritized. Activated carbons are one of these products, which are derived through a variety of physical and chemical processes from agricultural and biowaste. These activated carbons have applications in various fields, including energy storage, catalysis, and water purification. However, the quality of this activated carbon is dependent on the bioresource's structure and chemical composition. As a result, many sources to produce activated carbon, including stems, wood, leaves, root, bark, fiber, flower, and seeds, have been identified and are being explored for their potential use as an electrode material for supercapacitors. Out of these sources, fiber from different bioresources shows improved performance as supercapacitor electrodes due to their higher cellulose and lignin contents. In this study, we systematically review various sources of activated carbon and their performance as supercapacitor electrodes. The electrochemical characterization methodologies used to characterize this fiber-based activated carbon are examined critically, and factors influencing its improved/poor performance are collated. Additionally, the most performing fiber-based sources of activated carbon for supercapacitor electrodes are identified, along with a future perspective.

摘要

变废为宝的做法已经演变成循环经济概念，其中每一种副产品都被转化为可用产品，实现了零废物的概念。因此，优先研究将废物，特别是生物和农业废物转化为可用产品。活性炭是这些产品中的一种，它是通过农业和生物废弃物的各种物理和化学过程衍生而来的。这些活性炭在各个领域都有应用，包括储能、催化和水净化。然而，这种活性炭的质量取决于生物资源的结构和化学成分。因此，许多生产活性炭的来源，包括茎、木、叶、根、树皮、纤维、花和种子，已经确定并正在探索它们作为超级电容器电极材料的潜在用途。在这些来源中，来自不同生物资源的纤维由于其较高的纤维素和木质素含量而显示出作为超级电容器电极的改进性能。在这项研究中，我们系统地回顾了各种来源的活性炭及其作为超级电容器电极的性能。对用于表征这种基于纤维的活性炭的电化学表征方法进行了严格的检查，并整理了影响其改进/不良性能的因素。此外，还确定了用于超级电容器电极的性能最好的基于纤维的活性炭来源，以及未来的前景。来自不同生物资源的纤维由于其较高的纤维素和木质素含量，显示出作为超级电容器电极的改进性能。在这项研究中，我们系统地回顾了各种来源的活性炭及其作为超级电容器电极的性能。对用于表征这种基于纤维的活性炭的电化学表征方法进行了严格的检查，并整理了影响其改进/不良性能的因素。此外，还确定了用于超级电容器电极的性能最好的基于纤维的活性炭来源，以及未来的前景。来自不同生物资源的纤维由于其较高的纤维素和木质素含量，显示出作为超级电容器电极的改进性能。在这项研究中，我们系统地回顾了各种来源的活性炭及其作为超级电容器电极的性能。对用于表征这种基于纤维的活性炭的电化学表征方法进行了严格的检查，并整理了影响其改进/不良性能的因素。此外，还确定了用于超级电容器电极的性能最好的基于纤维的活性炭来源，以及未来的前景。我们系统地回顾了各种来源的活性炭及其作为超级电容器电极的性能。对用于表征这种基于纤维的活性炭的电化学表征方法进行了严格的检查，并整理了影响其改进/不良性能的因素。此外，还确定了用于超级电容器电极的性能最好的基于纤维的活性炭来源，以及未来的前景。我们系统地回顾了各种来源的活性炭及其作为超级电容器电极的性能。对用于表征这种基于纤维的活性炭的电化学表征方法进行了严格的检查，并整理了影响其改进/不良性能的因素。此外，还确定了用于超级电容器电极的性能最好的基于纤维的活性炭来源，以及未来的前景。