Lewis Pair Interaction Self‐Assembly of Carbon Superstructures Harvesting High‐Energy and Ultralong‐Life Zinc‐Ion Storage

材料科学 储能 纳米技术 碳纤维 电化学 堆积 阴极 离子 阳极 化学工程 有机化学 化学 物理化学 电极 量子力学 复合数 物理 工程类 复合材料 功率(物理)
作者
Ziyang Song,Ling Miao,Laurent Ruhlmann,Yaokang Lv,Dazhang Zhu,Liangchun Li,Lihua Gan,Mingxian Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (48) 被引量:117
标识
DOI:10.1002/adfm.202208049
摘要

Abstract Tailor‐made nanoarchitecturing of highly zincophilic and stable carbon scaffolds is critical but still challenging for Zn‐ion storage with double‐high supercapacitive activity and durability. Herein, a Lewis pair interaction‐guided self‐assembly strategy is reported to design carbon superstructures for activating Zn‐storage sites. The Lewis acid (ferric chloride) and base ( p ‐phenylenedimethanol) can interact to form organic nanoparticle modules that self‐assemble into well‐defined superstructures constructed from nanotentacle‐building blocks via hydrogen‐bonding and π−π stacking. As‐designed carbon superstructures as aqueous Zn‐ion capacitor cathodes empower the high accessibility of the build‐in zincophilic sites and efficient ion migration with low‐energy hurdles. A charge‐storage mechanism, i.e., opposite charge‐carrier uptake coupled with multielectron redox response, is proposed, which entails the alternate binding of Zn 2+ /CF 3 SO 3 − at active sites and the robust interactions between Zn 2+ and electronegative carbonyl/pyridine motifs to form O−Zn−N bonds. This unique electrochemistry contributes to high‐rate survivability (100 A g −1 ), high‐energy density (161.2 Wh kg −1 cathode ), and ultralong lifespan (400 000 cycles), superior to state‐of‐the‐art Zn‐ion devices in comprehensive performances. This study sheds light on structural engineering for carbon‐based materials toward advanced energy storage.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
吱吱熊sama发布了新的文献求助10
1秒前
simon发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
zhangmemng完成签到 ,获得积分10
4秒前
4qfguj发布了新的文献求助10
4秒前
小柒多多完成签到 ,获得积分10
5秒前
香菜张发布了新的文献求助10
5秒前
阿慧发布了新的文献求助10
5秒前
感冒药完成签到,获得积分10
6秒前
sang完成签到,获得积分10
6秒前
星辰大海应助111采纳,获得10
8秒前
帆帆发布了新的文献求助10
8秒前
4qfguj完成签到,获得积分10
9秒前
紫色茄子发布了新的文献求助10
11秒前
知更鸟完成签到,获得积分10
11秒前
无敌霸王花应助王煊采纳,获得20
12秒前
13秒前
樊焕焕完成签到,获得积分20
14秒前
zero完成签到,获得积分10
15秒前
malunkun完成签到,获得积分20
15秒前
Ethan完成签到,获得积分10
15秒前
Jasper应助Liyipu采纳,获得10
15秒前
罗克完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
山水之乐发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
21秒前
22秒前
猜不猜不完成签到 ,获得积分10
22秒前
大树完成签到 ,获得积分10
22秒前
ren完成签到,获得积分10
23秒前
111发布了新的文献求助10
23秒前
纪云海发布了新的文献求助10
23秒前
冯小路完成签到 ,获得积分10
23秒前
jmsd完成签到,获得积分10
24秒前
maizencrna完成签到,获得积分10
24秒前
离线发布了新的文献求助10
25秒前
NatureScience发布了新的文献求助10
25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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5295400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4444944
关于积分的说明 13834942
捐赠科研通 4329343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376614
邀请新用户注册赠送积分活动 1371888
关于科研通互助平台的介绍 1337169