Flexible carbon fiber/reduced-TiO2 composites for constructing remarkable performance supercapacitors

超级电容器 电容 密度泛函理论 材料科学 功率密度 电导率 蜂巢 碳纤维 二氧化钛 化学工程 复合材料 电极 纳米技术 化学 功率(物理) 物理化学 计算化学 物理 热力学 工程类 复合数
作者
Rui Huang,Jun Zhang,Zhenbiao Dong,Hualin Lin,Sheng Han
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:550: 232169-232169 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.232169
摘要

In this paper, we synthesize honeycomb structure titanium dioxide (TiO2) grafted with carbon fiber (CF) composites (CF/TiO2) for flexible supercapacitors (SCs), which evidently boosts specific surface areas (SSA) of CF. In addition, we put forward an effective strategy for enhancing conductivity of TiO2 relying on construction of oxygen defects in NaBH4 solution. Amazingly, the reduced-TiO2 supporting on CF electrode (CF/R–TiO2) obtains from optimum conditions (2 M 4h) and exhibits the highest specific capacitance of 115.2 F g−1 at 1200 mA g−1, suggesting ultra-utilization of R–TiO2 for SC. Interestingly, its capacitance retention still remains 98.37% after 10000 cycles, which declares prominent cycling stability. Furthermore, we conduct density functional theory (DFT) analysis to reveal the enhancement mechanism of R–TiO2. With the reduction process, Fermi energy (EF) can obviously move conduction band (CB), which indicates increments of electronic conductivity of TiO2. Moreover, the aqueous symmetric SC based on CF/R–TiO2 (CF/R–TiO2-SC) expresses a high energy density of 49.6 Wh kg−1 at a power density of 1440 W kg−1. Meanwhile, the all-solid-state flexible supercapacitor (CF/R–TiO2-AFSC) further presents favorable flexibility in tested bending angles. Our results demonstrate that CF/R–TiO2 is provided with introduction of oxygen defects and honeycomb structure, which might have tremendous potential for SC.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Nicho发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Nicho发布了新的文献求助10
刚刚
多情的凝海完成签到,获得积分10
刚刚
皮卡丘发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Nicho发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
Nicho发布了新的文献求助10
1秒前
Nicho发布了新的文献求助10
2秒前
Nicho发布了新的文献求助30
4秒前
Nicho发布了新的文献求助30
4秒前
Nicho发布了新的文献求助10
4秒前
Nicho发布了新的文献求助10
4秒前
Nicho发布了新的文献求助10
4秒前
Nicho发布了新的文献求助20
4秒前
Nicho发布了新的文献求助10
4秒前
Nicho发布了新的文献求助10
4秒前
Nicho发布了新的文献求助10
4秒前
Nicho发布了新的文献求助10
5秒前
Nicho发布了新的文献求助10
5秒前
Nicho发布了新的文献求助10
5秒前
Nicho发布了新的文献求助10
5秒前
Nicho发布了新的文献求助10
5秒前
111关注了科研通微信公众号
5秒前
若一发布了新的文献求助10
6秒前
Chnious完成签到,获得积分10
6秒前
小二郎应助勿忘我采纳,获得10
7秒前
7秒前
StevenXiong发布了新的文献求助10
8秒前
lii完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
11秒前
12秒前
koutianle完成签到 ,获得积分10
12秒前
LLH发布了新的文献求助10
12秒前
卡萨卡萨发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 500
Auslegungsgeschichte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7643421
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9216521
关于积分的说明 19771930
捐赠科研通 7208833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276668
关于科研通互助平台的介绍 2438241
邀请新用户注册赠送积分活动 2274414