Aktivkohle, die aus Jackholz-Biochar synthetisiert wurde, für leistungsstarke, biobasierte komposite Doppelschichtsuperkondensatoren

In dieser Studie wurden die elektrochemischen Eigenschaften von bioderivierten Aktivkohle-basierten Elektroden für Superkondensatoren untersucht, die unter Verwendung eines gesinterten keramischen Bindemittels entstanden. Aktivkohle, die aus dem Jackfruchtbaum (Artocarpus heterophyllus) gewonnen wurde, mit variablen Mengen an TiO2-Nanopartikeln als Bindemittel, wurde als Elektroden verwendet, um gute Aktivkohleschichten auf FTO-Substraten zu erhalten. In dieser Studie wurden keine anderen Bindemittel verwendet, da die meisten herkömmlichen Bindemittel die elektrische Leitfähigkeit in den Filmen beeinträchtigen. Darüber hinaus hat TiO2 eine höhere Temperaturtoleranz im Vergleich zu polymeren Bindemitteln, sodass die vorbereitete Elektrode in breiteren Anwendungen eingesetzt werden kann. Eine Reihe von elektrochemischen Doppelschichtkondensatoren wurde hergestellt und durch zyklische Voltammetrie sowie galvanostatische Lade-Entlade-Messungen charakterisiert. Die hergestellten Superkondensatoren zeigten ein doppelschichtiges kapazitives Verhalten. Die Elektroden, die 90 % Aktivkohle und 10 % TiO2 enthalten, zeigen eine optimale Leistung mit einer beeindruckenden spezifischen Kapazität von 147 F g−1 bei einer Scanrate von 2 mV s−1. Dieser Superkondensator weist eine Leistungsdichte von 68,5 W kg−1 auf, während die Energiedichte bei 8,02 Wh kg−1 liegt. Wenn die Leistungsdichte so hoch ist wie 1186,51 W kg−1, fällt die Energiedichte auf 5,71 Wh kg−1. Laut den bei 1000 Zyklen durchgeführten zyklischen Voltammetriemessungen zeigt der Superkondensator eine hervorragende Zyklusstabilität ohne Anzeichen eines Kapazitätsabfalls.