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废弃棉纤维“点废成金”开启储能价值新篇章
文章字数:502
本报讯(实习记者 师亚萍)安徽省农科院经济作物研究所近日宣布,其植物纤维综合利用团队在废弃棉纤维高值化利用领域取得新进展。相关成果已在国际权威期刊发表,且获安徽省农科院青年英才项目资助,为废弃棉纤维的高效利用开辟了新路径。
废弃棉纤维成本低、可再生,是制备碳材料的优质前驱体,通过杂原子掺杂能提升碳材料电化学性能。以此为基础,团队深入研究,成功制备出基于废弃棉纤维的氮掺杂多孔碳纳米纤维材料,并对其在超级电容器电极中的应用特性展开全面探讨。
此次研究实现多项关键突破。一方面,借助精准氮掺杂技术,巧妙调控材料表面化学特性,电极与电解液界面润湿性增强,材料比表面积与电容量大幅提升;另一方面,构建包含微、中、大孔的多孔道体系,为离子传输打造高效扩散通道,极大优化材料电化学性能。尤其值得一提的是,该材料在-50℃低温下仍具有良好电化学稳定性,这一特性拓宽了其在极端环境下的应用范围。
这项研究成果为发展废弃棉纤维制备高性能储能器件提供了创新方案,有望推动废弃棉纤维从传统的低值利用向高附加值的储能材料领域转变,在实现资源回收再利用的同时,为新能源产业的发展注入新的活力,助力我国在绿色能源和可持续发展领域取得更大的进展。
废弃棉纤维成本低、可再生,是制备碳材料的优质前驱体,通过杂原子掺杂能提升碳材料电化学性能。以此为基础,团队深入研究,成功制备出基于废弃棉纤维的氮掺杂多孔碳纳米纤维材料,并对其在超级电容器电极中的应用特性展开全面探讨。
此次研究实现多项关键突破。一方面,借助精准氮掺杂技术,巧妙调控材料表面化学特性,电极与电解液界面润湿性增强,材料比表面积与电容量大幅提升;另一方面,构建包含微、中、大孔的多孔道体系,为离子传输打造高效扩散通道,极大优化材料电化学性能。尤其值得一提的是,该材料在-50℃低温下仍具有良好电化学稳定性,这一特性拓宽了其在极端环境下的应用范围。
这项研究成果为发展废弃棉纤维制备高性能储能器件提供了创新方案,有望推动废弃棉纤维从传统的低值利用向高附加值的储能材料领域转变,在实现资源回收再利用的同时,为新能源产业的发展注入新的活力,助力我国在绿色能源和可持续发展领域取得更大的进展。