Carbon Lignin, VR, 2017-2021
Karboniserade ligninnanomaterial med skräddarsydd struktur för hög elektrokemisk kapacitans.
Det föreslagna arbetet använder state-of-the-art experimentella procedurer och teoretisk modellering för att utveckla funktionella nanostrukturerade kolmaterial med stora specifika ytor och hög elektrokemisk prestanda från förnybart material, nämligen lignin. Ansatserna för att tillverka tredimensionella kolnanomaterial från lignin är elektrospinning eller 3D-utskrift följt av lyofilisering. Dessa metoder bildar tredimensionella ligninstrukturerade föregångare som sedan koliseras. Koliseringsprocessen och skräddarsydda ytor studeras med hjälp av avancerade karakteriseringsmetoder, och de elektrokemiska egenskaperna hos kolnanomaterialen testas med målet att användas som superkondensatorer för energilagringsapplikationer.
Forskningsfrågor
- Kan en organiserad kolstruktur skapas av ligninnanofibrer så att de har tillräcklig porositet och yta för att uppnå en nivå av superkapacitans?
- Ger elektrospinning av ligninnanofiber nonwoven-mattor nödvändiga grundvalar för sådana nanoskaliga ligninföregångare, och är utbytet tillräckligt för en effektiv ersättning av PAN-föregångare?
- Kan en modell utvecklas för den elektrokemiska beteendet hos poröst, hierarkiskt kol fyllt med en elektrolyt baserad på nanofluidik som tillåter förutsägelse av sådant beteende och därigenom möjliggör optimering av strukturen för att nå högre nivåer av superkapacitans?
Uppdaterad: