我院炭基材料团队在化工期刊Chemical Engineering Journal发表最新成果

    2024年10月12日，化工领域权威期刊《Chemical Engineering Journal》在线报道了我院炭基能源催化材料团队的最新研究成果“Solvent-free mechanochemical synthesis of Mg-gallic acid complex for the fabrication of high-performance supercapacitor porous carbon”。我院2021级本科生程贝为论文第一作者，杜成副教授和解明江教授为论文通讯作者。黄冈师范学院为论文唯一通讯单位，团队其他成员参与了本工作的研究。Chemical Engineering Journal是Elsevier出版社旗下收录化工领域相关研究成果的一流期刊，中科院SCI化学大类一区TOP期刊，黄冈师范学院成果分类A1期刊。

在分子水平上，通过一种简单合成方法，例如无溶剂方法，从镁基模板和低成本前体构建多孔碳用于超级电容器储能是具有挑战性的，因为镁离子与有机配体的配位通常需要溶剂的参与。在此，在没有溶剂的情况下，我们开发了一种球磨介导的乙酸镁和没食子酸的配位来制备多孔碳。本策略的关键在于生成挥发性HAc，使反应朝着有利于形成络合物的方向发展。所得多孔碳（表示为BGMC）具有高微孔比（24.2%，而无模板衍生的多孔碳为11.1%）、开放式微观结构和疏水性。作为超级电容器的电极，在水性电解质中，基于BGMC的超级电容器实现了19.2Wh kg^-1@900W kg^-1的高能量密度，而在1.0 M TEABF₄/AN的有机电解质中，基于BGMC的对称器件在0-3.5 V的宽电压窗口内提供能量，能量密度为34.4 Wh kg^-1@1750W kg^-1，优于最近报道的碳基对称超级电容器。此外，在10A g^-1的高电流密度下，BGMC器件可以抵抗30000次循环的连续充电/放电，显示出优异的循环稳定性。我们的策略涉及模板和前体分子的无溶剂配位来制备多孔碳，为制备功能性多孔碳开辟了一条具有简单、可扩展和易于操作特性的路线。

该工作得到了湖北省自然科学基金、黄冈师范学院催化材料制备及应用湖北省重点实验室、电子材料高纯原料加工技术湖北省工程中心和分析测试中心的支持。

论文信息：

Solvent-free mechanochemical synthesis of Mg-gallic acid complex for the fabrication of high-performance supercapacitor porous carbon

Bei Cheng, Beina Yang, Xingyan Xie, Liu Wan, Jian Chen, Cheng Du*, Yan Zhang, Mingjiang Xie*

Chem. Eng. J., 2024, 499, 156672.

原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894724081634