DOI: 10.3390/polym13050676
生物炭是生物質（如玉米秸稈）在厭氧環境中水熱液化產生的副產物。本研究旨在將生物炭轉化為一種具有高附加值的碳納米纖維墊產品。首先，采用同時靜電紡絲和電噴霧制備了含生物炭的前體膜。在空氣中熱穩定并在氬氣中碳化后，所制備的前體膜轉變為具有機械柔性且堅固的碳納米纖維墊。電化學結果表明，生物炭衍生的碳納米纖維氈具有良好的倍率性能和較高的動力學性能，是一種很好的超級電容器電極材料。
圖1.碳納米纖維氈的制備示意圖：（A）同時電紡（左）和電噴涂（右），（B）聚丙烯腈（PAN）/生物炭前體膜，（C）穩定膜和（四）碳納米纖維氈。
圖2.（A）前體PAN/生物炭納米纖維膜（左），穩定膜（中間）和碳納米纖維氈（右）的照片。（B）顯示碳納米纖維氈柔性的照片。
圖3.（A）前體膜，（B）穩定膜和（C）所制備的碳納米纖維氈的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像及其尺寸分布。（A）中的插圖為生物炭顆粒的SEM圖像。箭頭指示包裹在納米纖維膜/氈中的生物炭顆粒。
圖4.所得碳納米纖維氈的SEM和能量色散X射線分析（EDX）。
圖5.PAN/生物炭納米纖維氈的X射線衍射（XRD）圖。
圖6.（A）以5、10、20、30和50mV/s的掃描速率獲取的碳納米纖維氈電極的CV曲線，（B）在不同電流密度下電極的GCD曲線，（C）在不同電流密度下電極的比電容值，（D）CV/GCD測試前后電極的奈奎斯特圖，（E）碳納米纖維氈電極在5A/g下運行2000次的循環穩定性。
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