(Invited) Ordered, Nanoporous Carbon Scaffolds (NCS) for Use in Energy Conversion and Related Applications
Notice bibliographique
Résumé
Nanoporous carbon materials are of significant interest for use in various electrochemical applications, including as catalyst supports in fuel cells, sensors, and as electrodes in supercapacitors, redox flow batteries, and lithium batteries. The nanoporous carbons under study in our group include both soft- and hard-templated ordered mesoporous carbons as well as colloid-imprinted carbons (CICs). While all of these carbons have well-controlled and narrow pore size distributions and high surface areas, they are all produced in the form of powders, which can cause problems when used in electrochemical devices. This is due to challenges in relation to reproducible powder packing and binders must normally be used to hold particles together. The binder may then block ions and electrons from passing through the pores and between particles, thus preventing full utilization of their surfaces. Furthermore, fine particulates may also cause health concerns (e.g., PM2.5). In order to overcome these challenges, our research group has focussed on the development of a series of novel nanoporous carbon scaffolds (NCS membranes), possessing a fully ordered and monodisperse porous structure. The NCS materials have pore diameters in the range of 5 to 100’s of nm and contain a fully inter-connected nano/macro-porous network (porosity ~80%). These NCS membranes, which can be made to be 0.5 - 100’s of microns in thickness, also have a very good conductivity of 2-10 S/cm and are fully electrochemically accessible in aqueous solutions, exhibiting a capacitance of 40-100 F/g. The fabrication method used to form these novel NCS membranes is also environmentally friendly and has been demonstrated to be applicable for manufacturing at large scale. Due to these exceptional properties, the NCS materials are of great interest for use in a wide range of clean energy and water remediation products. In this presentation, the preparation and properties of these materials will be discussed, including the successful loading of the NCS membranes with catalytic metal nanoparticles and internal surface functionalization. An overview of the application of the NCS material in PEM fuel cells, redox flow batteries, capacitors, and in nanofiltration applications will also be presented.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».