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Hierarchically Porous Biomass Carbon Derived from Natural Withered Rose Flowers as High‐Performance Material for Advanced Supercapacitors
Batteries & Supercaps ( IF 5.1 ) Pub Date : 2020-04-16 , DOI: 10.1002/batt.202000046 Abrar Khan 1 , Raja Arumugam Senthil 1 , Junqing Pan 1 , Yanzhi Sun 1 , Xiaoguang Liu 1
Batteries & Supercaps ( IF 5.1 ) Pub Date : 2020-04-16 , DOI: 10.1002/batt.202000046 Abrar Khan 1 , Raja Arumugam Senthil 1 , Junqing Pan 1 , Yanzhi Sun 1 , Xiaoguang Liu 1
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Herein, a hierarchically porous carbon was derived from the natural withered rose flower (denoted as RDPC) through a facile two‐step method of carbonization and chemical activation with a mixture of KOH/KNO3. The as‐derived RDPC contains an enlarged specific surface area of 1980 m2 g−1, better electrical conductivity and hierarchical porous architectures. Under three‐electrode system with 6 M KOH electrolyte, the RDPC displays a wonderful electrochemical activity as supercapacitor electrode including of ultrahigh SC (350 F g−1 at 1 A g−1), superb rate ability (165 F g−1 even at 150 A g−1) and remarkable durability (only 4.4 % fading rate of capacitance after 140,000 cycles at 100 A g−1). The RDPC based symmetric supercapacitor with 6 M KOH electrolyte supplies the highest energy density of 15.6 Wh kg−1 at 499 W kg−1 with only 3.5 % decay rate of capacitance over 15,000 cycles at 20 A g−1, which is revealing the excellent real application of RDPC in the supercapacitor. This extraordinary electrochemical performance of RDPC can be attributed to its uniform interconnected layered‐like morphology, hierarchical porous networks, large specific surface area and fast electrochemical kinetics. Therefore, it is indicating that a facile and inexpensive designing of porous carbon from naturally available withered rose flowers and is a more sustainable electrode material for advanced energy storage related applications.
中文翻译：
天然枯萎玫瑰花朵衍生的分层多孔生物质碳，是高级超级电容器的高性能材料
在此，通过一种简单的两步碳化和KOH / KNO 3混合物化学活化的化学方法，从自然枯萎的玫瑰花朵（表示为RDPC）中获得了分层的多孔碳。推定的RDPC包含更大的比表面积1980 m 2 g -1，更好的电导率和分层多孔结构。下用6M KOH电解质三电极系统中，RDPC显示为超级电容器电极的精彩电化学活性，包括超高SC的（350 F G -1 1 A G -1），高超速率能力（165 F G -1，即使在150 A g -1）和出色的耐用性（在100 A g -1下经过140,000次循环后，电容的衰落率仅为4.4％）。带有6 M KOH电解质的基于RDPC的对称超级电容器在499 W kg -1时提供最高的能量密度（15.6 Wh kg -1），在20 A g -1的15,000次循环中电容衰减率仅为3.5％这揭示了RDPC在超级电容器中的卓越实际应用。RDPC出色的电化学性能可归因于其均匀的相互连接的分层状形态，分层的多孔网络，大的比表面积和快速的电化学动力学。因此，表明从天然可得的枯萎的玫瑰花中容易且廉价地设计多孔碳，并且是用于高级能量存储相关应用的更可持续的电极材料。
更新日期：2020-04-16
中文翻译：
天然枯萎玫瑰花朵衍生的分层多孔生物质碳，是高级超级电容器的高性能材料
在此，通过一种简单的两步碳化和KOH / KNO 3混合物化学活化的化学方法，从自然枯萎的玫瑰花朵（表示为RDPC）中获得了分层的多孔碳。推定的RDPC包含更大的比表面积1980 m 2 g -1，更好的电导率和分层多孔结构。下用6M KOH电解质三电极系统中，RDPC显示为超级电容器电极的精彩电化学活性，包括超高SC的（350 F G -1 1 A G -1），高超速率能力（165 F G -1，即使在150 A g -1）和出色的耐用性（在100 A g -1下经过140,000次循环后，电容的衰落率仅为4.4％）。带有6 M KOH电解质的基于RDPC的对称超级电容器在499 W kg -1时提供最高的能量密度（15.6 Wh kg -1），在20 A g -1的15,000次循环中电容衰减率仅为3.5％这揭示了RDPC在超级电容器中的卓越实际应用。RDPC出色的电化学性能可归因于其均匀的相互连接的分层状形态，分层的多孔网络，大的比表面积和快速的电化学动力学。因此，表明从天然可得的枯萎的玫瑰花中容易且廉价地设计多孔碳，并且是用于高级能量存储相关应用的更可持续的电极材料。
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