Biowaste-derived electrode and electrolyte materials for flexible supercapacitors
Notice bibliographique
Résumé
One of the key challenges in the development of energy storage devices relates to material sourcing in harmony with clean technologies. Herein, cellulose nanocrystals (CNC) extracted from brewery residues are used as transparent hydrogel electrolyte after physical cross-linking with aluminum ions (Al3+). The hydrogel electrolyte (Al-CNC) exhibits an ultrahigh ionic conductivity (∼24.9 mS cm−1), high optical transmittance (∼92.9% at 550 nm wavelength), outstanding compression strength (3.9 MPa at a 70% strain), and tolerates to various deformations (e.g., twisting, folding, rolling). Meanwhile, animal bone biowaste is used to synthesize porous carbon (PC) electrodes (∼879 m2 g−1) that are effective in delivering an outstanding specific capacitance (∼804 F g−1 at 1 A g−1). A fully renewable flexible symmetric supercapacitor is assembled by sandwiching the Al-CNC hydrogel between two bone-derived PC electrodes (PC//Al-CNC//PC). The obtained flexible device displays a high energy density (18.2 Wh kg−1 at 1 425 W kg−1), exceptional power density (20 833 W kg−1 at 7.1 Wh kg−1), and ∼92% capacitance retention after 6 000 cycles at 5 A g−1. We further demonstrated the biowaste-derived high-performance flexible supercapacitors for their mechanical durability and reliable electrochemical performance under bending cycles. All combined, the devices are shown to be ideally suited for renewable energy storage applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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) | 0,001 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».