journal article·2019-08-06Open access

Upcycling of polyurethane waste by mechanochemistry: synthesis of N-doped porous carbon materials for supercapacitor applications

Christina Schneidermann, Pascal Otto, Desirée Leistenschneider, Sven Grätz, Claudia Eßbach, Lars Borchardt

Abstract

We developed an upcycling process of polyurethane obtaining porous nitrogen-doped carbon materials that were applied in supercapacitor electrodes. In detail, a mechanochemical solvent-free one-pot synthesis is used and combined with a thermal treatment. Polyurethane is an ideal precursor already containing nitrogen in its backbone, yielding nitrogen-doped porous carbon materials with N content values of 1–8 wt %, high specific surface area values of up to 2150 m2·g−1 (at a N content of 1.6 wt %) and large pore volume values of up to 0.9 cm3·g−1. The materials were tested as electrodes for supercapacitors in aqueous 1 M Li2SO4 electrolyte (100 F·g−1), organic 1 M TEA-BF4 (ACN, 83 F·g−1) and EMIM-BF4 (70 F·g−1).
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Supercapacitor Materials and Fabrication · Conducting polymers and applications · Electrocatalysts for Energy Conversion

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References (69)

Show source-provided references
1. 10.1126/science.126035210.1126/science.1260352 ↗
2. 10.1126/sciadv.170078210.1126/sciadv.1700782 ↗
3. 10.1002/cssc.20130089810.1002/cssc.201300898 ↗
4. 10.1016/j.jhazmat.2007.06.07610.1016/j.jhazmat.2007.06.076 ↗
5. 10.1016/j.supflu.2008.10.01110.1016/j.supflu.2008.10.011 ↗
6. 10.1021/ie960563c10.1021/ie960563c ↗
7. 10.1016/j.polymdegradstab.2010.12.00110.1016/j.polymdegradstab.2010.12.001 ↗
8. 10.1039/c3ra47438k10.1039/c3ra47438k ↗
9. Behrendt · Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy · 2009 · 44 · 3
10. 10.1016/j.proenv.2012.10.02310.1016/j.proenv.2012.10.023 ↗
11. 10.1163/138577211x58761810.1163/138577211x587618 ↗
12. Zevenhoven · 2004
13. 10.1002/adfm.20080123610.1002/adfm.200801236 ↗
14. 10.1016/j.biortech.2007.09.04210.1016/j.biortech.2007.09.042 ↗
15. 10.21767/2471-9889.10000710.21767/2471-9889.100007 ↗
16. 10.1039/c1cs15060j10.1039/c1cs15060j ↗
17. 10.1039/b618139m10.1039/b618139m ↗
18. 10.1016/s0008-6223(97)00173-510.1016/s0008-6223(97)00173-5 ↗
19. 10.1002/978047040370910.1002/9780470403709 ↗
20. 10.1016/s0926-860x(03)00549-010.1016/s0926-860x(03)00549-0 ↗
21. 10.1016/s0376-7388(01)00510-510.1016/s0376-7388(01)00510-5 ↗
22. 10.1016/j.carbon.2010.01.00410.1016/j.carbon.2010.01.004 ↗
23. 10.1039/c1ee01176f10.1039/c1ee01176f ↗
24. 10.1142/9789814317665_003110.1142/9789814317665_0031 ↗
25. 10.1016/j.apcatb.2007.09.04710.1016/j.apcatb.2007.09.047 ↗
26. 10.1016/j.apcatb.2008.09.03010.1016/j.apcatb.2008.09.030 ↗
27. 10.1126/science.aad083210.1126/science.aad0832 ↗
28. 10.1038/nmat319110.1038/nmat3191 ↗
29. 10.1039/c3ta11045a10.1039/c3ta11045a ↗
30. 10.1002/cssc.20180199710.1002/cssc.201801997 ↗
31. 10.1002/ange.20141110910.1002/ange.201411109 ↗
32. 10.1039/b813846j10.1039/b813846j ↗
33. 10.1039/c9nr01019j10.1039/c9nr01019j ↗
34. 10.1016/j.cplett.2005.01.07410.1016/j.cplett.2005.01.074 ↗
35. 10.1002/batt.20180005110.1002/batt.201800051 ↗
36. 10.1039/c7ta00863e10.1039/c7ta00863e ↗
37. 10.1002/adma.20110098410.1002/adma.201100984 ↗
38. 10.1039/c5ta04773k10.1039/c5ta04773k ↗
39. 10.1039/c3ee44078h10.1039/c3ee44078h ↗
40. 10.1016/j.carbon.2008.06.02710.1016/j.carbon.2008.06.027 ↗
41. 10.1016/s0008-6223(00)00319-510.1016/s0008-6223(00)00319-5 ↗
42. 10.1016/j.apsusc.2003.10.00610.1016/j.apsusc.2003.10.006 ↗
43. 10.1002/adfm.20080070810.1002/adfm.200800708 ↗
44. 10.1126/science.297.5582.80710.1126/science.297.5582.807 ↗
45. 10.1039/b918763b10.1039/b918763b ↗
46. 10.1039/c3gc41935e10.1039/c3gc41935e ↗
47. 10.1039/c1cs15171a10.1039/c1cs15171a ↗
48. 10.1021/cg800936d10.1021/cg800936d ↗
49. 10.1039/c2ce06582g10.1039/c2ce06582g ↗
50. 10.1201/978142000588210.1201/9781420005882 ↗
51. 10.1039/c3cs35526h10.1039/c3cs35526h ↗
52. 10.1021/acs.joc.6b0288710.1021/acs.joc.6b02887 ↗
53. 10.1021/cm101211910.1021/cm1012119 ↗
54. 10.1039/c2cs15332g10.1039/c2cs15332g ↗
55. 10.1038/ncomms766210.1038/ncomms7662 ↗
56. 10.1002/anie.20170230310.1002/anie.201702303 ↗
57. 10.1055/s-0036-159085410.1055/s-0036-1590854 ↗
58. 10.1002/cssc.20170045910.1002/cssc.201700459 ↗
59. 10.3762/bjoc.13.13010.3762/bjoc.13.130 ↗
60. 10.1016/j.ces.2004.07.02010.1016/j.ces.2004.07.020 ↗
61. 10.1039/c3fd00144j10.1039/c3fd00144j ↗
62. 10.1007/978-3-662-56444-8_40-110.1007/978-3-662-56444-8_40-1 ↗
63. 10.1515/pac-2014-111710.1515/pac-2014-1117 ↗
64. 10.1016/0016-2361(83)90192-810.1016/0016-2361(83)90192-8 ↗
65. 10.1021/la402832b10.1021/la402832b ↗
66. 10.1039/c5cs00303b10.1039/c5cs00303b ↗
67. 10.1002/aenm.20180002610.1002/aenm.201800026 ↗
68. 10.1002/aenm.20187010810.1002/aenm.201870108 ↗
69. 10.1002/aenm.20140031610.1002/aenm.201400316 ↗