滸苔多級孔結構氣凝膠碳材料在儲能器件中的應用方面取得重要進展

近日,環境科學與工程學院楊東江教授團隊與北京大學郭少軍教授合作,在滸苔多級孔結構氣凝膠碳材料在儲能器件中的應用方面取得瞭重要進展,相關研究成果以“Prolifera-Green-Tide as Sustainable Source for Carbonaceous Aerogels with Hierarchical Pore to Achieve Multiple Energy Storage”為題,在國際頂級期刊《Advanced Functional Materials》上發表(DOI: 10.1002/adfm.201603933),影響因子11.382,我校碩士研究生崔金峰為第一作者。該項研究得到瞭國傢自然科學基金項目的資助,目前已被國內高分子領域最有影響力的學術交流平臺之一“高分子科學前沿”邀請報道。

據瞭解,僅青島市每年打撈的滸苔就超過50萬噸,滸苔的泛濫成災已經嚴重危害到瞭沿海城市漁業、旅遊業的發展。如何將滸苔變廢為寶,已成為改善生態環境和海藻綜合利用的重要課題。與此同時,生物質碳材料的研發發展迅猛,各種材料營運而生。使用傳統制備活性碳的工藝方法制造的活性碳,比表面積相對較小,孔分佈較少,限制瞭高性能儲能器件的發展。楊東江教授的研究團隊通過引入氣凝膠的制備流程、改善碳化、活化的制備工藝,制備瞭具有高比表面積,富含微孔、介孔、大孔三種孔結構的活性碳材料,不僅在雙電層超級電容器中顯示瞭卓越的性能,在鋰離子電池負極中也有不俗的表現,同時還可做為基低與其他金屬氧化物復合,制備性能更高的儲能材料。按青島市每年打撈滸苔量估算,大約可以生產超過1萬噸的高性能碳氣凝膠材料,價值超過10億元。該研究不僅為解決滸苔的污染問題提供瞭一種方法,並且對多孔碳儲能材料的開發與應用找到瞭更為綠色環保的路徑,有望批量生產應用於新能源汽車及智能電網等新領域。

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