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FML研究生王晓东在《ACS Sustainable Chem. Eng.》发表学术论文
编辑:      发表时间:[2018-08-29]       阅读:2248

功能材料研究所(FML)研究生王晓东撰写的学术论文“Layer-Stacking Activated Carbon Derived from Sunflower Stalk as Electrode Materials for High-Performance Supercapacitors”于2018年8月1号在美国化学协会著名期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》(期刊缩写:ACS Sustainable Chem. Eng.)在线发表。王晓东同学2015年考入我校FML,指导教师为云斯宁教授。

图1 层状堆积结构的多孔生物质活性碳在超级电容器中表现出优秀的电化学性能

文章报道了利用生物质废弃物为原料制备的一系列低成本功能活性碳材料并应用于超级电容器等新型电池系统。研究结果显示:通过简单、低成本的水热碳化协同热解、活化工艺,制备出了具有大比表面积(1505 m2 g-1)的层状堆积结构的多孔生物质活性碳,该活性碳被用作电极材料在超级电容器中表现出了优异的电化学性能:电流密度为1 A g-1时,比电容值高达365 F g-1;当电流密度增加到20 A g-1时,且经过15000次循环之后,比电容值的保留高达95%;在功率密度为989 W kg-1的条件下,能量密度可以达到35.7 Wh kg-1。采用这种层状堆积结构的多孔生物质活性碳材料作为超级电容器的电极材料,无论能量密度还是功率密度,都远高于已报道的结果(见图2)。此外,该类碳材料作为对电极催化材料,也成功地应用于染料敏化太阳能电池,并取得了6.56%的光电转化效率,实现了低成本废弃物的超级电容器和太阳能电池中的双功能应用。       

图2 采用不同类型生物质为原料制备的生物炭应用于超级电容器其能量密度和功率密度性能的比较

开发并高效利用可持续生物资源以替代传统能源是改善生态环境问题的有效途径之一。而利用废弃生物质为原材料并通过水热碳化结合热解/活化技术,不仅可以制备出具有优良性能的功能碳材料来有望替代和满足电池器件的需求,而且对废弃生物质资源的有效利用和环境治理非常有益。

在云斯宁教授的指导下,王晓东同学完成了整个论文的实验方案和内容、数据采集、手稿撰写以及论文的修改与语言润色等工作。撰写的论文被具有国际影响力的著名期刊发表,为研究所内其他研究生开展创新性研究和发表高水平论文树立了榜样。

国际期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》收录于ACS数据库中,《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》在中科院SCI分区中属于1区Top型期刊。2018年6月26日美国科学情报研究机构汤森路透《SCI 期刊分析报告》(Thomson Reuters 2017 Journal Citation Reports)最新公布的的《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》刊物影响因子为6.140。

 

期刊链接:https://pubs.acs.org/page/ascecg/about.html

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/acssuschemeng.8b01334