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Similarities and differences between tannin- and resorcinol-based carbon aerogels: nitrogen-doping, electrical conductivity, and performance in a Zn-based electrochemical cell

Kröner, Jessica und Söllinger, Daniela und Koopmann, Ann-Kathrin und Thurner, Christoph W. und Penner, Simon und Elsaesser, Michael und Schwan, Marina (2026) Similarities and differences between tannin- and resorcinol-based carbon aerogels: nitrogen-doping, electrical conductivity, and performance in a Zn-based electrochemical cell. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2 (117), Seiten 1-34. Springer. doi: 10.1007/s10971-025-07050-7. ISSN 0928-0707.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
3MB

Kurzfassung

Carbon aerogels derived from organic precursors are gaining attention in various applications among others especially in energy storage. On one hand, the paper deals with the substitution of phenolic materials by tannin which could be beneficial to both the bioeconomy and the environment due to its low-cost, bio-based, and non-toxic characteristics. On the other hand, the comparative study aims to find out advantages and drawbacks of both aerogels, their electrical conductivity, morphology, performance in a electrochemical cell, and materials costs. The results illustrate that both nitrogen-doped aerogels exhibit pyridinic and pyrrolic functional groups, doping with melamine leads to higher nitrogen amount about 5 wt.-% compared against ammonia treatment (1-2.5 wt.-%). RF-based carbon aerogels exhibit almost twice the electrical conductivity of tannin-based carbon aerogels. The electrochemical performance of both carbon aerogels in a electrochemical cell is comparable to literature-reported cases. The capacitance of non-doped aerogels was found to be the highest reaching 239 F‧g-1 at a current density of 0.5 A g-1. Material costs of tannin-based electrodes are slightly lower compared to resorcinol-based.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/219005/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Similarities and differences between tannin- and resorcinol-based carbon aerogels: nitrogen-doping, electrical conductivity, and performance in a Zn-based electrochemical cell
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kröner, JessicaJessica.Kroener (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Söllinger, DanielaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Koopmann, Ann-KathrinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thurner, Christoph W.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Penner, SimonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Elsaesser, MichaelNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schwan, MarinaMarina.Schwan (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6329-8164207808813
Datum:Februar 2026
Erschienen in:Journal of Sol-Gel Science and Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:2
DOI:10.1007/s10971-025-07050-7
Seitenbereich:Seiten 1-34
Verlag:Springer
ISSN:0928-0707
Status:veröffentlicht
Stichwörter:porous material; electrical conductivity; supercapacitor; high surface area carbon; micropores; nitrogen doped carbon
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Elektrochemische Energiespeicherung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E VS - Verbrennungssysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Materialen für die elektrochemische Energiespeicherung
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Frontier Materials auf der Erde und im Weltraum > Aerogele und hochporöse Werkstoffe
Hinterlegt von: Schwan, Marina
Hinterlegt am:09 Mär 2026 08:44
Letzte Änderung:09 Mär 2026 08:44

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