uu.seUppsala universitets publikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Carbonized cellulose beads for efficient capacitive energy storage
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Tekniska sektionen, Institutionen för teknikvetenskaper, Nanoteknologi och funktionella material.ORCID-id: 0000-0001-6068-8597
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Kemiska sektionen, Institutionen för kemi - Ångström, Oorganisk kemi.ORCID-id: 0000-0001-6118-0226
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Tekniska sektionen, Institutionen för teknikvetenskaper, Nanoteknologi och funktionella material.ORCID-id: 0000-0001-5196-4115
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Tekniska sektionen, Institutionen för teknikvetenskaper, Nanoteknologi och funktionella material.ORCID-id: 0000-0002-5496-9664
2018 (Engelska)Ingår i: Cellulose (London), ISSN 0969-0239, E-ISSN 1572-882X, Vol. 25, nr 6, s. 3545-3556Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Natural biomaterials, including polysaccharides and amino acids, provide a sustainable source of functional carbon materials for electric energy storage applications. We present a one-pot reductive amination process to functionalize 2,3-dialdehyde cellulose (DAC) beads with chitosan and l-cysteine to provide single (N)- and dual (N/S)-doped materials. The functionalization enables the physicochemical properties of the materials to be tailored and can provide carbon precursors with heteroatom doping suitable for energy storage applications. Scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and thermogravimetric analysis were used to characterize the changes to the beads after functionalization and carbonization. The results of X-ray photoelectron spectroscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy verified that the doping was effective, while the nitrogen sorption isotherms and pore-size distributions of the carbonized beads showed the effects of doping with different hierarchical porosities. In the electrochemical experiments, three kinds of carbon beads [pyrolyzed from DAC, chitosan-crosslinked DAC (CS-DAC) and l-cysteine-functionalized DAC] were used as electrode materials. Electrodes of carbonized CS-DAC beads had a specific capacitance of up to 242 F g(-1) at a current density of 1 A g(-1). These electrodes maintained a capacitance retention of 91.5% after 1000 charge/discharge cycles, suggesting excellent cycling stability. The results indicate that reductive amination of DAC is an effective route for heteroatom doping of carbon materials to be used as electrode active materials for energy storage.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2018. Vol. 25, nr 6, s. 3545-3556
Nyckelord [en]
2, 3-Dialdehyde cellulose (DAC) beads, Nitrogen doping, Nitrogen/sulfur doping, Supercapacitor
Nationell ämneskategori
Materialkemi Fysikalisk kemi Teknik och teknologier
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-357553DOI: 10.1007/s10570-018-1811-6ISI: 000432990300030OAI: oai:DiVA.org:uu-357553DiVA, id: diva2:1239738
Forskningsfinansiär
Stiftelsen för strategisk forskning (SSF)Stiftelsen Olle Engkvist ByggmästareTillgänglig från: 2018-08-17 Skapad: 2018-08-17 Senast uppdaterad: 2018-08-17Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(2472 kB)102 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 2472 kBChecksumma SHA-512
52f634d7e357ba5cfafeb6fe30d64ca1e56515e024ed3d84c8ebc52a9f507b8c97d050a1ee37d4deae1bedb7676695c80e2b7edcef2c01843996889d872b4628
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltext

Personposter BETA

Ruan, ChangqingWang, ZhaohuiLindh, JonasStrömme, Maria

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Ruan, ChangqingWang, ZhaohuiLindh, JonasStrömme, Maria
Av organisationen
Nanoteknologi och funktionella materialOorganisk kemi
I samma tidskrift
Cellulose (London)
MaterialkemiFysikalisk kemiTeknik och teknologier

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 102 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 81 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf