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A 3D Carbon Foam Derived from Phenol Resin via CsCl Soft‐Templating Approach for High‐Performance Supercapacitor
Energy Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2020-01-15 , DOI: 10.1002/ente.201901301 Tao Yan 1 , Ziyao Wan 1 , Kang Wang 2 , Maocong Hu 3 , Xitao Wang 1
Energy Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2020-01-15 , DOI: 10.1002/ente.201901301 Tao Yan 1 , Ziyao Wan 1 , Kang Wang 2 , Maocong Hu 3 , Xitao Wang 1
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Carbon with a 3D foam structure is synthesized by a one‐step strategy using low‐molecular‐weight phenolic resin as the precursor and CsCl as a salt template. Their electrochemical performance as electrodes is studied for symmetric supercapacitors. The distinct effect of CsCl addition amount on morphology, pore structure, electric conductivity, and electrochemical performance is further investigated. With appropriate CsCl addition amount, 3D carbon foam is harvested with abundant micropores and mesopores with a surface area beyond 1590 m2 g−1. It is tested as an electrode in a coin‐type symmetric supercapacitor with 6 m KOH and 1 m TEABF4/MeCN as the electrolyte. The 3D carbon foam electrode displays specific capacitance of 259.3 F g−1 in 6 m KOH and 127.9 F g−1 in 1 m TEABF4/MeCN at 0.5 A g−1. Notably, it exhibits high energy density of 27.7 W h kg−1 in 1 m TEABF4/MeCN. After 10 000 cycles, the specific capacitance remains at 96.9% in 6 m KOH, indicating good cycle stability. The superior performance of 3D carbon foam is attributed to larger surface area, higher electric conductivity, and unique 3D foam structure with sufficient 3D ion‐accessible channels. This work develops a simple, facile method to synthesize high‐performance supercapacitor electrode materials.
中文翻译：
酚醛树脂通过CsCl软模板化方法衍生的3D碳泡沫用于高性能超级电容器
以低分子量酚醛树脂为前体，以CsCl为盐模板，通过一步法合成具有3D泡沫结构的碳。研究了它们作为对称超级电容器的电极电化学性能。进一步研究了CsCl添加量对形貌，孔结构，电导率和电化学性能的明显影响。以适当的CsCl添加量，收获具有表面积超过1590m 2 g -1的大量微孔和中孔的3D碳泡沫。在具有6 m KOH和1 m TEABF 4的硬币型对称超级电容器中作为电极进行了测试 / MeCN作为电解质。的259.3 F G的3D碳泡沫电极显示特定电容-1 6 米KOH和127.9 F G -1 1 米TEABF 4 / MeCN中在0.5 A克-1。值得注意的是，它在1 m TEABF 4 / MeCN中表现出27.7 W h kg -1的高能量密度。10000次循环后，在6 m内比电容保持在96.9％ KOH，表明良好的循环稳定性。3D碳泡沫的卓越性能归因于更大的表面积，更高的电导率以及独特的3D泡沫结构以及充足的3D离子可及通道。这项工作开发了一种简单，简便的方法来合成高性能超级电容器电极材料。
更新日期：2020-01-15
中文翻译：
酚醛树脂通过CsCl软模板化方法衍生的3D碳泡沫用于高性能超级电容器
以低分子量酚醛树脂为前体，以CsCl为盐模板，通过一步法合成具有3D泡沫结构的碳。研究了它们作为对称超级电容器的电极电化学性能。进一步研究了CsCl添加量对形貌，孔结构，电导率和电化学性能的明显影响。以适当的CsCl添加量，收获具有表面积超过1590m 2 g -1的大量微孔和中孔的3D碳泡沫。在具有6 m KOH和1 m TEABF 4的硬币型对称超级电容器中作为电极进行了测试 / MeCN作为电解质。的259.3 F G的3D碳泡沫电极显示特定电容-1 6 米KOH和127.9 F G -1 1 米TEABF 4 / MeCN中在0.5 A克-1。值得注意的是，它在1 m TEABF 4 / MeCN中表现出27.7 W h kg -1的高能量密度。10000次循环后，在6 m内比电容保持在96.9％ KOH，表明良好的循环稳定性。3D碳泡沫的卓越性能归因于更大的表面积，更高的电导率以及独特的3D泡沫结构以及充足的3D离子可及通道。这项工作开发了一种简单，简便的方法来合成高性能超级电容器电极材料。
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