榴莲壳水热焦特性及其电化学性能分析
2021-05-19郭淑青董向元张恒瑞
农业机械学报 2021年4期
郭淑青 董向元 张恒瑞
(南京工程学院能源与动力工程学院, 南京 211167)
0 引言
随着移动电子设备和电动汽车的发展,对高效、可靠、低成本能量存储装置的需求愈加迫切。超级电容器是一种新型储能器件,由于其具有高功率密度和长循环寿命优点,在20世纪末就引起研究者的广泛关注。
目前,关于超级电容器的研究主要集中在提高电极材料的电化学性能和降低成本方面[1-2]。多孔碳材料具有电导率高、比表面积大的特点[3-5],其制备手段多样,可为超级电容器提供良好的电极材料和降低材料成本。
水热焦是生物质水热炭化处理的目标产物,具有高含碳量和多孔性,研究表明,其有潜力成为性能优良的电极材料[6-7]。生物质水热炭化技术具有反应条件温和(不超过300℃)、成本较低,水热焦应用领域较广等诸多优点,近年来成为研究热点[4,8-12]。水热焦的特性取决于反应条件和原料特性,对于木质纤维类生物质,在250℃、不低于4 h的停留时间条件下,多数组分水热炭化反应趋于稳定,且炭化程度较好[13-15]。生物质原料来源广泛,其复杂的结构对水热焦特性具有更加独特的影响,目前,研究多数集中于农业废物[9,16-18]、林业废物[8,19-20]、禽畜粪便[21]和污泥[22]等方面,只有部分研究者对果壳类废物[13,23-24]进行研究,并在果壳类水热焦作为污染物吸附材料方面进行了探索。榴莲壳约占榴莲重量的70%,目前,对水热炭化处理后所得榴莲壳水热焦的研究相对较少,尤其作为电极材料电化学性能方面的研究鲜见报道。……
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