Published January 1, 2024
| Version v1
Publication
Open
Enhancing Supercapacitor Performance with Cassava Tuber- Bamboo Stem Blended Porous Activated Carbon: An Environmentally Friendly Approach
- 1. State University of Malang
- 2. Suranaree University of Technology
Description
Supercapacitor electrodes based on porous activated carbon from a blend of cassava tubers and bamboo stems were successfully synthesized using a chemical activation method with a 4M KOH activator. In this study, we characterized the morphological structure of porous activated carbon blended from cassava tubers and bamboo stems using SEM, while the electrochemical performance was tested using GCD, CV, and EIS. The porous activated carbon blend derived from cassava tubers and bamboo stems exhibits a micro-meso pore morphology, resulting in superior electrolyte ion storage capacity when compared to the carbon precursors of cassava tubers and bamboo stems. The porous activated carbon blend from cassava tubers and bamboo stems, serving as a supercapacitor electrode, demonstrates specific capacitance, energy density, and power density values of 43.44 F/g, 4.81 Wh/kg, and 178.64 W/kg, respectively. The CV curve results show that the supercapacitor electrode has EDLC properties, with R s and R ct of 15.52 Ω and 7.40 Ω. The results of the research provide a valuable contribution to the development of efficient and sustainable electrochemical materials, with potential broad applications in energy storage technologies.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تصنيع أقطاب المكثفات الفائقة التي تعتمد على الكربون المنشط المسامي من مزيج من درنات الكسافا وسيقان الخيزران بنجاح باستخدام طريقة التنشيط الكيميائي مع منشط 4M KOH. في هذه الدراسة، قمنا بتمييز البنية المورفولوجية للكربون المنشط المسامي المخلوط من درنات الكسافا وسيقان الخيزران باستخدام SEM، بينما تم اختبار الأداء الكهروكيميائي باستخدام GCD و CV و EIS. يُظهر مزيج الكربون المنشط المسامي المستمد من درنات الكسافا وسيقان الخيزران مورفولوجيا مسامية متناهية الصغر، مما يؤدي إلى قدرة تخزين أيونات الإلكتروليت الفائقة عند مقارنتها بسلائف الكربون لدرنات الكسافا وسيقان الخيزران. يوضح مزيج الكربون المنشط المسامي من درنات الكسافا وسيقان الخيزران، الذي يعمل كقطب كهربائي فائق المكثفات، قيم السعة المحددة وكثافة الطاقة وكثافة الطاقة البالغة 43.44 فهرنهايت/جم و 4.81 واط/كجم و 178.64 واط/كجم على التوالي. تظهر نتائج منحنى CV أن إلكترود المكثف الفائق له خصائص EDLC، مع R s و R ct من 15.52 Ω و 7.40 Ω. تقدم نتائج البحث مساهمة قيمة في تطوير مواد كهروكيميائية فعالة ومستدامة، مع تطبيقات واسعة محتملة في تقنيات تخزين الطاقة.Translated Description (French)
Des électrodes de supercondensateur à base de charbon actif poreux provenant d'un mélange de tubercules de manioc et de tiges de bambou ont été synthétisées avec succès à l'aide d'une méthode d'activation chimique avec un activateur KOH 4M. Dans cette étude, nous avons caractérisé la structure morphologique du charbon actif poreux mélangé à partir de tubercules de manioc et de tiges de bambou à l'aide de MEB, tandis que la performance électrochimique a été testée à l'aide de GCD, CV et EIS. Le mélange de charbon actif poreux dérivé des tubercules de manioc et des tiges de bambou présente une morphologie des pores microméso, ce qui entraîne une capacité de stockage des ions électrolytiques supérieure par rapport aux précurseurs de carbone des tubercules de manioc et des tiges de bambou. Le mélange de charbon actif poreux provenant de tubercules de manioc et de tiges de bambou, servant d'électrode de supercondensateur, présente des valeurs spécifiques de capacité, de densité d'énergie et de densité de puissance de 43,44 F/g, 4,81 Wh/kg et 178,64 W/kg, respectivement. Les résultats de la courbe CV montrent que l'électrode du supercondensateur a des propriétés EDLC, avec R s et R ct de 15,52 Ω et 7,40 Ω. Les résultats de la recherche apportent une contribution précieuse au développement de matériaux électrochimiques efficaces et durables, avec de vastes applications potentielles dans les technologies de stockage d'énergie.Translated Description (Spanish)
Los electrodos supercondensadores basados en carbón activado poroso de una mezcla de tubérculos de yuca y tallos de bambú se sintetizaron con éxito utilizando un método de activación química con un activador de Koh 4M. En este estudio, caracterizamos la estructura morfológica del carbón activado poroso mezclado a partir de tubérculos de yuca y tallos de bambú utilizando SEM, mientras que el rendimiento electroquímico se probó utilizando GCD, CV y EIS. La mezcla porosa de carbón activado derivada de tubérculos de yuca y tallos de bambú exhibe una morfología de poro micro-meso, lo que resulta en una capacidad superior de almacenamiento de iones electrolíticos en comparación con los precursores de carbono de los tubérculos de yuca y tallos de bambú. La mezcla porosa de carbón activado de tubérculos de yuca y tallos de bambú, que sirve como electrodo supercondensador, demuestra valores específicos de capacitancia, densidad de energía y densidad de potencia de 43.44 F/g, 4.81 Wh/kg y 178.64 W/kg, respectivamente. Los resultados de la curva CV muestran que el electrodo supercondensador tiene propiedades EDLC, con R s y R ct de 15.52 Ω y 7.40 Ω. Los resultados de la investigación aportan una valiosa contribución al desarrollo de materiales electroquímicos eficientes y sostenibles, con amplias aplicaciones potenciales en tecnologías de almacenamiento de energía.Files
e3sconf_icetia2024_10003.pdf.pdf
Files
(24 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
|
24 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعزيز أداء المكثف الفائق مع درنة الكسافا - الكربون المنشط المسامي المخلوط بجذع الخيزران: نهج صديق للبيئة
- Translated title (French)
- Amélioration des performances du supercondensateur avec le charbon actif poreux mélangé de tubercule de manioc et de tige de bambou : une approche respectueuse de l'environnement
- Translated title (Spanish)
- Mejora del rendimiento del supercondensador con tubérculo de yuca y carbón activado poroso mezclado con tallo de bambú: un enfoque respetuoso con el medio ambiente
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4394826652
- DOI
- 10.1051/e3sconf/202451710003
References
- https://openalex.org/W1983488644
- https://openalex.org/W2047661393
- https://openalex.org/W2104678314
- https://openalex.org/W2116373644
- https://openalex.org/W2257269228
- https://openalex.org/W2400204526
- https://openalex.org/W2625208270
- https://openalex.org/W2737372351
- https://openalex.org/W2761330267
- https://openalex.org/W2790280871
- https://openalex.org/W2793107566
- https://openalex.org/W2799931015
- https://openalex.org/W2902598159
- https://openalex.org/W2921291062
- https://openalex.org/W3002782845
- https://openalex.org/W3013387382
- https://openalex.org/W3025546219
- https://openalex.org/W3049495395
- https://openalex.org/W3099681103
- https://openalex.org/W3108108395
- https://openalex.org/W3136847988
- https://openalex.org/W3159564270
- https://openalex.org/W3212690681
- https://openalex.org/W4238325563
- https://openalex.org/W4281619972
- https://openalex.org/W4293661215
- https://openalex.org/W4303985621
- https://openalex.org/W4313648661
- https://openalex.org/W4319230451
- https://openalex.org/W4375952486
- https://openalex.org/W4380792316
- https://openalex.org/W4381928921
- https://openalex.org/W4383620604
- https://openalex.org/W4385541209
- https://openalex.org/W4386571038