RU2009134543A - Композит, содержащий карбонированные биополимеры и углеродные нанотрубки - Google Patents

Композит, содержащий карбонированные биополимеры и углеродные нанотрубки Download PDF

Info

Publication number
RU2009134543A
RU2009134543A RU2009134543/07A RU2009134543A RU2009134543A RU 2009134543 A RU2009134543 A RU 2009134543A RU 2009134543/07 A RU2009134543/07 A RU 2009134543/07A RU 2009134543 A RU2009134543 A RU 2009134543A RU 2009134543 A RU2009134543 A RU 2009134543A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon nanotubes
biopolymer
composite according
composite
algae
Prior art date
Application number
RU2009134543/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2447531C2 (ru
Inventor
Мартин КАДЕК (DE)
Мартин КАДЕК
Марио ВАХТЛЕР (DE)
Марио ВАХТЛЕР
Энкарнасион РАЙМУНДО-ПИНЕРО (FR)
Энкарнасион РАЙМУНДО-ПИНЕРО
Франсуа БЕГЕН (FR)
Франсуа БЕГЕН
Original Assignee
Сгл Карбон Се (De)
Сгл Карбон Се
Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьентифик (Fr)
Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьентифик
Л`Юниверсите Д`Орлеан (Fr)
Л`Юниверсите Д`Орлеан
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сгл Карбон Се (De), Сгл Карбон Се, Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьентифик (Fr), Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьентифик, Л`Юниверсите Д`Орлеан (Fr), Л`Юниверсите Д`Орлеан filed Critical Сгл Карбон Се (De)
Publication of RU2009134543A publication Critical patent/RU2009134543A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2447531C2 publication Critical patent/RU2447531C2/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32Carbon-based
    • H01G11/36Nanostructures, e.g. nanofibres, nanotubes or fullerenes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32Carbon-based
    • H01G11/38Carbon pastes or blends; Binders or additives therein
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/24Electrodes characterised by structural features of the materials making up or comprised in the electrodes, e.g. form, surface area or porosity; characterised by the structural features of powders or particles used therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

1. Композит, содержащий углеродные нанотрубки и углеродистый материал, отличающийся тем, что данный углеродистый материал представляет собой остаток после карбонизации биополимера или морских водорослей, богатых гетероатомами, где данный остаток после карбонизации биополимера или морских водорослей является электропроводящим и имеет содержание гетероатомов, детектируемое с помощью РФЭС, по меньшей мере, 6%. ! 2. Композит по п.1, отличающийся тем, что углеродные нанотрубки выбирают из группы, содержащей многостенные углеродные нанотрубки, одностенные углеродные нанотрубки и углеродные нановолокна или их смеси. ! 3. Композит по п.1, отличающийся тем, что массовая доля углеродных нанотрубок в композите составляет, по меньшей мере, 5%. ! 4. Композит по п.1, отличающийся тем, что электропроводность указанного остатка после карбонизации составляет, по меньшей мере, 0,2 См/см. ! 5. Композит по п.1, отличающийся тем, что содержание кислорода в указанном остатке после карбонизации, детектируемое с помощью технологии РФЭС, составляет, по меньшей мере, 6% атом. ! 6. Композит по п.1, отличающийся тем, что сумма содержания азота и кислорода в указанном остатке после карбонизации, детектируемая с помощью технологии РФЭС, составляет, по меньшей мере, 8% атом. ! 7. Композит по п.1, отличающийся тем, что данный биополимер представляет собой биополимер, содержащийся в морских водорослях. ! 8. Композит по п.7, отличающийся тем, что данный биополимер представляет собой один компонент из группы, включающей альгиновую кислоту, альгинаты, агар, йота-караген, каппа-караген и хитин. ! 9. Композит по п.1 или 7, отличающийся тем, что данные морские водоросли п

Claims (23)

1. Композит, содержащий углеродные нанотрубки и углеродистый материал, отличающийся тем, что данный углеродистый материал представляет собой остаток после карбонизации биополимера или морских водорослей, богатых гетероатомами, где данный остаток после карбонизации биополимера или морских водорослей является электропроводящим и имеет содержание гетероатомов, детектируемое с помощью РФЭС, по меньшей мере, 6%.
2. Композит по п.1, отличающийся тем, что углеродные нанотрубки выбирают из группы, содержащей многостенные углеродные нанотрубки, одностенные углеродные нанотрубки и углеродные нановолокна или их смеси.
3. Композит по п.1, отличающийся тем, что массовая доля углеродных нанотрубок в композите составляет, по меньшей мере, 5%.
4. Композит по п.1, отличающийся тем, что электропроводность указанного остатка после карбонизации составляет, по меньшей мере, 0,2 См/см.
5. Композит по п.1, отличающийся тем, что содержание кислорода в указанном остатке после карбонизации, детектируемое с помощью технологии РФЭС, составляет, по меньшей мере, 6% атом.
6. Композит по п.1, отличающийся тем, что сумма содержания азота и кислорода в указанном остатке после карбонизации, детектируемая с помощью технологии РФЭС, составляет, по меньшей мере, 8% атом.
7. Композит по п.1, отличающийся тем, что данный биополимер представляет собой биополимер, содержащийся в морских водорослях.
8. Композит по п.7, отличающийся тем, что данный биополимер представляет собой один компонент из группы, включающей альгиновую кислоту, альгинаты, агар, йота-караген, каппа-караген и хитин.
9. Композит по п.1 или 7, отличающийся тем, что данные морские водоросли представляют собой красные морские водоросли, бурые морские водоросли или богатые агаром морские водоросли (агарофиты).
10. Композит по п.1 или 7, отличающийся тем, что данные морские водоросли представляют собой один компонент из группы, включающей Lessonia Nigrescens, Meristotheca Senegalensis и Hypnea Musciforme.
11. Композит по п.1, отличающийся тем, что данный углеродистый материал распределен по поверхности углеродных нанотрубок.
12. Способ получения композита по пп.1-11, содержащий следующие стадии:
равномерно диспергируют углеродные нанотрубки внутри биополимера-предшественника или морских водорослей, формируя предшественник композита, содержащий углеродные нанотрубки и биополимер или морские водоросли, и
карбонизуют данный предшественник композита в диапазоне температур от 550 до 1000°С, предпочтительно от 600 до 900°С в инертной атмосфере без какой-либо активирующей обработки.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что углеродные нанотрубки выбирают из группы, включающей многостенные углеродные нанотрубки, одностенные углеродные нанотрубки и углеродные нановолокна или их смеси.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что данный биополимер представляет собой биополимер, содержащийся в морских водорослях.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что данный биополимер представляет собой компонент из группы, включающей альгиновую кислоту, альгинаты, агар, йота-караген, каппа-караген и хитин.
16. Способ по п.12 или 14, отличающийся тем, что данные морские водоросли представляют собой красные морские водоросли, бурые морские водоросли или богатые агаром морские водоросли (агарофиты).
17. Способ по п.12 или 14, отличающийся тем, что данные морские водоросли представляют собой компонент из группы, включающей Lessonia Nigrescens, Meristotheca Senegalensis и Hypnea Musciforme.
18. Способ по п.13, отличающийся тем, что карбонизацию выполняют при температуре ниже самого высокого значения температуры термически индуцируемых потерь массы данного биополимера или морских водорослей, детектируемой с помощью термогравиметрического анализа.
19. Электрод для электрохимического конденсатора, где данный электрод содержит сохраняющий заряд материал, связующее и, необязательно, проводящий вспомогательный агент, отличающийся тем, что данный сохраняющий заряд материал представляет собой композит по пп.1-11.
20. Электрод по п.19, отличающийся тем, что с водным электролитом получена массовая емкость, по меньшей мере, 230 Ф/г при гальваностатическом токе 0,2 А/г в диапазоне напряжений между 0 В и максимальным обратимым напряжением заряжения/разряжения.
21. Электрод по п.19, отличающийся тем, что с водным электролитом получена объемная емкость, по меньшей мере, 220 Ф/см3 при гальваностатическом токе 0,2 А/г в диапазоне напряжений между 0 В и максимальным обратимым напряжением заряжения/разряжения.
22. Электрохимический конденсатор, содержащий два электрода и электролит, где
данный электролит является водным или органическим электролитом,
каждый электрод содержит сохраняющий заряд материал, связующее и необязательно проводящий вспомогательный агент, отличающийся тем, что
данный сохраняющий заряд материал, по меньшей мере, одного их электродов представляет собой композит по пп.1-11.
23. Электрохимический конденсатор по п.22, отличающийся тем, что сохраняющий заряд материал обоих электродов представляет собой композит по пп.1-11.
RU2009134543/07A 2007-02-16 2008-01-31 Композит, содержащий карбонизованные биополимеры и углеродные нанотрубки RU2447531C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07003318A EP1959465B1 (en) 2007-02-16 2007-02-16 Composite comprising carbonized biopolymers and carbon nanotubes
EP07003318.8 2007-02-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009134543A true RU2009134543A (ru) 2011-03-27
RU2447531C2 RU2447531C2 (ru) 2012-04-10

Family

ID=38441591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009134543/07A RU2447531C2 (ru) 2007-02-16 2008-01-31 Композит, содержащий карбонизованные биополимеры и углеродные нанотрубки

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8059389B2 (ru)
EP (1) EP1959465B1 (ru)
JP (1) JP5284285B2 (ru)
CN (1) CN101689430B (ru)
AT (1) ATE466370T1 (ru)
DE (1) DE602007006152D1 (ru)
RU (1) RU2447531C2 (ru)
WO (1) WO2008098841A1 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8482901B2 (en) 2010-01-22 2013-07-09 Corning Incorporated Microporous activated carbon for EDLCS
US9670066B2 (en) 2011-03-15 2017-06-06 University Of Kentucky Research Foundation Carbon particles
WO2012125839A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 University Of Kentucky Research Foundation Carbon particles
CN102258983B (zh) * 2011-05-25 2013-03-20 湖北大学 吸附性凝胶球及其制备方法
US8828533B2 (en) * 2012-01-12 2014-09-09 Ut-Battelle, Llc Mesoporous carbon materials
RU2522887C2 (ru) * 2012-09-05 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук Способ формирования электропроводящих слоев на основе углеродных нанотрубок
JP2016535984A (ja) * 2013-10-21 2016-11-24 ネステク ソシエテ アノニム 海藻を用いる脂肪活性化
US9607776B2 (en) * 2013-10-24 2017-03-28 Corning Incorporated Ultracapacitor with improved aging performance
CN105428085B (zh) * 2014-09-23 2018-01-23 中国科学院大连化学物理研究所 生物质基胶体电解质及生物质基胶体电解质超级电容器
WO2016127351A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 Nestec S.A. Lipid activation with seaweed
EP3471122B1 (en) * 2016-08-12 2024-01-03 Korea Advanced Institute of Science and Technology Carbonaceous structure, method for manufacturing same, electrode material comprising carbonaceous structure, catalyst comprising carbonaceous structure, and energy storing device comprising electrode material
CN107021474A (zh) * 2017-03-28 2017-08-08 青岛科技大学 一种通过后天生长碳素体的碳纳米管连接及改性方法
US10923293B2 (en) * 2017-04-27 2021-02-16 Texas Tech University System High frequency supercapacitors and methods of making same
CN108217646A (zh) * 2018-01-05 2018-06-29 珠海市吉林大学无机合成与制备化学重点实验室 一种多孔硅碳复合材料的制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0795504B2 (ja) * 1989-12-08 1995-10-11 日本電気株式会社 電気二重層コンデンサ
KR960004462B1 (ko) * 1992-08-07 1996-04-06 삼성전자주식회사 반도체 장치의 커패시터 제조방법
JPH07135127A (ja) * 1993-11-10 1995-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気二重層キャパシタおよびその製造方法
JP3352292B2 (ja) * 1995-08-21 2002-12-03 キヤノン株式会社 画像形成装置
CN1230283A (zh) * 1996-05-15 1999-09-29 海珀里昂催化国际有限公司 用于电化学电容器中的纳米级石墨纤维
RU2123738C1 (ru) * 1997-03-21 1998-12-20 Воронежский государственный технический университет Пористое покрытие для модификации поверхности фольги электролитического конденсатора
JPH1197310A (ja) * 1997-09-22 1999-04-09 Isuzu Advanced Engineering Center Ltd 電気二重層コンデンサ用電極の製造方法
US7061749B2 (en) * 2002-07-01 2006-06-13 Georgia Tech Research Corporation Supercapacitor having electrode material comprising single-wall carbon nanotubes and process for making the same
CN1315139C (zh) * 2002-07-12 2007-05-09 四川工业学院 碳纳米管复合电极超大容量电容器及其制造方法
FR2867600B1 (fr) * 2004-03-09 2006-06-23 Arkema Procede de fabrication d'electrode, electrode ainsi obtenue et supercondensateur la comprenant
CN101378987B (zh) * 2006-02-01 2013-02-13 Sgl碳股份公司 碳化的生物聚合物

Also Published As

Publication number Publication date
RU2447531C2 (ru) 2012-04-10
DE602007006152D1 (de) 2010-06-10
JP5284285B2 (ja) 2013-09-11
CN101689430A (zh) 2010-03-31
ATE466370T1 (de) 2010-05-15
CN101689430B (zh) 2013-04-17
EP1959465A1 (en) 2008-08-20
EP1959465B1 (en) 2010-04-28
JP2010517918A (ja) 2010-05-27
WO2008098841A1 (en) 2008-08-21
US8059389B2 (en) 2011-11-15
US20100033902A1 (en) 2010-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009134543A (ru) Композит, содержащий карбонированные биополимеры и углеродные нанотрубки
Srinivasan et al. Sustainable porous activated carbon from Polyalthia longifolia seeds as electrode material for supercapacitor application
Sankar et al. Biomass-derived ultrathin mesoporous graphitic carbon nanoflakes as stable electrode material for high-performance supercapacitors
Mehare et al. Preparation of porous agro-waste-derived carbon from onion peel for supercapacitor application
Elaiyappillai et al. Low cost activated carbon derived from Cucumis melo fruit peel for electrochemical supercapacitor application
Aziz et al. Effect of ohmic-drop on electrochemical performance of EDLC fabricated from PVA: dextran: NH4I based polymer blend electrolytes
Yao et al. One step construction of nitrogen–carbon derived from bradyrhizobium japonicum for supercapacitor applications with a soybean leaf as a separator
Hsu et al. Preparation of interconnected carbon nanofibers as electrodes for supercapacitors
Li et al. Lignin-derived interconnected hierarchical porous carbon monolith with large areal/volumetric capacitances for supercapacitor
Kalpana et al. Recycled waste paper—A new source of raw material for electric double-layer capacitors
Thangappan et al. Synthesis of graphene oxide/vanadium pentoxide composite nanofibers by electrospinning for supercapacitor applications
Islam et al. Liquid crystalline graphene oxide/PEDOT: PSS self-assembled 3D architecture for binder-free supercapacitor electrodes
Sarkar et al. Investigations on porous carbon derived from sugarcane bagasse as an electrode material for supercapacitors
Wang et al. Highly compressible supercapacitor based on carbon nanotubes-reinforced sponge electrode
Palisoc et al. Low-cost supercapacitor based on multi-walled carbon nanotubes and activated carbon derived from Moringa Oleifera fruit shells
Li et al. Conjugated microporous polyarylimides immobilization on carbon nanotubes with improved utilization of carbonyls as cathode materials for lithium/sodium-ion batteries
Bao et al. Heteroatom doping and activation of carbon nanofibers enabling ultrafast and stable sodium storage
RU2008135337A (ru) Карбонизованные биополимеры
Chini et al. Hydrothermally reduced nano porous graphene–polyaniline nanofiber composites for supercapacitor
Sundriyal et al. Waste office papers as a cellulosic material reservoir to derive highly porous activated carbon for solid-state electrochemical capacitor
CN105439143B (zh) 一种用于超级电容器的分级多孔活性炭及制备方法
Kouchachvili et al. Ag/Biochar composite for supercapacitor electrodes
CN105118688A (zh) 一种细菌纤维素/活性碳纤维/石墨烯膜材料的制备方法及其应用
Menanteau et al. Enhancing the performance of a diazonium-modified carbon supercapacitor by controlling the grafting process
Li et al. Fatsia japonica-derived hierarchical porous carbon for supercapacitors with high energy density and long cycle life

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150201