Biochar et hydrochar à base de tourteau de jatropha ; synthèse, caractérisation et comparaison de leurs propriétés pour des applications en supercondensateurs

Le sous-produit agro-industriel, le tourteau de jatropha, a été efficacement converti en biochar (BC) et hydrochar (HC) respectivement par pyrolyse et par carbonisation hydrothermale. Le BC et le HC obtenus ont été analysés pour évaluer leurs caractéristiques physico-chimiques via CHNS, DRX, FTIR, Raman, surface spécifique BET et analyse MEB. L'analyse Raman révèle que le BC possède un degré plus élevé de graphitisation et un ordre structural supérieur, tandis que le HC offre une matrice carbonée plus désordonnée mais électrochimiquement accessible. De plus, les surfaces spécifiques du BC et du HC sont respectivement de 3,131 et 3,857 m²/g, le HC présentant des valeurs plus élevées en raison de la formation d'une meilleure structure poreuse comparée au BC. Par rapport au BC, le HC présente une teneur en carbone plus élevée, des fonctionnalités de surface plus riches, une structure plus désordonnée et plus uniforme, microporeuse, ce qui en fait un candidat idéal pour les applications de stockage d'énergie capacitive. En outre, les produits carbonés synthétisés ont été utilisés pour fabriquer des supercondensateurs symétriques, et leurs performances électrochimiques ont été testées en configuration à 2 électrodes. Les supercondensateurs fabriqués ont montré une capacité spécifique de 2,14 F/g et 3,06 F/g à 1 A/g respectivement pour le BC et le HC. La performance supérieure observée pour le HC est principalement attribuée à ses caractéristiques structurales supérieures et uniques.