Abstract
В данной работе представлены результаты применения пористого графеноподобного углерода из кофейных отходов в качестве активного материала электродов суперконденсаторов. Графеноподобный углерод (ГПУ) был получен путем карбонизации кофейных отходов (КО) при 550 °C с последующей термохимической активацией с KOH в соотношении 1:4 при температуре 850 °C. Структура и морфология полученного ГПУ-КО исследована методами сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ), а также Рамановской спектроскопии. Полученный ГПУ-КО был использован в качестве активного материала при сборке электродов для двухслойного электрохимического суперконденсатора. Измерения вольтамперных и электрохимических характеристик суперконденсаторов проводили на потенциостате-гальваностате. СЭМ-снимки карбонизованного ГПУ-КО показали развитую трехмерную микро- и мезопористую структуру. Термохимическая активация карбонизованного ГПУ-КО с КОН привела к образованию трехмерного каркаса из графеноподобного углерода с удельной поверхностью 2136 м2/г. Рамановские спектры ГПУ-КО определили наличие D и G колебательных мод углерода, а также наличие пика 2D, характерного для многослойного графена с многочисленными структурными дефектами. Электрохимические характеристики собранного суперконденсатора соответствуют следующим значениям: удельная емкость – 223 Ф/г при плотности тока 0,5 А/г, циклическая стабильность с сохранением емкости – не менее 95 % после 5000 циклов. Полученные результаты демонстрируют эффективность применения полученного пористого ГПУ-КО в качестве активного материала электродов в суперконденсаторах с высоким рабочим напряжением.