Insights into pseudocapacitive mechanism of aqueous ammonium-ion supercapacitors with exceptional energy density and cyclability

材料科学 超级电容器 水溶液 能量密度 离子 机制(生物学) 化学工程 纳米技术 电化学 工程物理 物理化学 有机化学 认识论 工程类 哲学 化学 电极
作者
Qingfeng Wu,Yuhao Zhang,Guo Liu,Xiaosha Cui,Shiqian Tao,Haiqing Jiang,Yuan Lin,Rong Peng,Xiaofeng Zhang,Zeyu Huang,Yi Song,Yan Ding,Siddiqi Muhammad Akhlaq,Yin Wu,Kun Tao,Erqing Xie,Zhenxing Zhang,Zhong‐Shuai Wu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:70: 103474-103474 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103474
摘要

Aqueous ammonium-ion (NH4+) supercapacitors (AASCs) have recently garnered increased concerns but are consistently facing the challenge of lower energy density. Herein, a high-performance electrode (CuCo2S4@CP) with pseudocapacitive property has been synthesized and primordially applied to AASCs. The CuCo2S4@CP electrode has an ultrahigh specific capacity of 1512 C g−1 at 1 A g−1 and a distinguished cyclic stability of 87.74% after 10,000 cycles. When the CuCo2S4@CP electrode is combined with the activated carbon (AC) negative electrode, the CuCo2S4@CP//AC device exhibits a high specific capacity of 547 C g−1 at 1 A g−1, excellent cycle stability (83.28% at 10 A g−1), high energy density of 74.17 Wh kg−1, and excellent device consistency. In addition, the charge transfer mechanism of CuCo2S4@CP electrode in NH4+ electrolyte has been elucidated. The CuCo2S4 surface density functional theory (DFT) elucidates that NH4+ has a minimal contribution to the surface, implying an insertion behavior of NH4+ within the CuCo2S4 lattice. Subsequent ex-situ characterization further confirms the energy storage process, revealing charge transfer to Co atoms following NH4+ insertion into CuCo2S4. The analysis of charge distribution illustrates an energy storage mechanism wherein the hydrogen bond formed between NH4+ and CuCo2S4 serves as the transport channel for charge transfer, facilitating the process of electrons from NH4+ to Co atoms. Therefore, the pseudocapacitive mechanism of CuCo2S4 with NH4+ provides a blueprint for sustainable energy storage with high energy density in aqueous electrolyte.
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
嘻嘻哈哈发布了新的文献求助10
4秒前
sihui完成签到,获得积分10
6秒前
微笑的秀儿完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
香蕉觅云应助黄婷婷采纳,获得10
10秒前
sihui发布了新的文献求助20
11秒前
13秒前
15秒前
15秒前
仲乔妹完成签到,获得积分10
19秒前
第八大洋发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
洁净的静芙完成签到 ,获得积分10
22秒前
攀攀完成签到,获得积分10
23秒前
网络药理学完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
共享精神应助第八大洋采纳,获得10
26秒前
脑洞疼应助桂花引采纳,获得10
26秒前
小田发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
机灵飞兰发布了新的文献求助10
29秒前
曾经小伙完成签到 ,获得积分10
29秒前
31秒前
Hathaway发布了新的文献求助10
31秒前
机灵飞兰完成签到,获得积分10
35秒前
有一套发布了新的文献求助10
35秒前
李健的小迷弟应助momo采纳,获得10
37秒前
38秒前
39秒前
共享精神应助淡定采纳,获得10
40秒前
可爱的函函应助有一套采纳,获得10
42秒前
43秒前
abc完成签到 ,获得积分10
44秒前
顾翩翩完成签到,获得积分10
44秒前
桂花引发布了新的文献求助10
44秒前
今后应助氯吡格蕾采纳,获得10
46秒前
皮皮皮皮皮皮皮宇完成签到 ,获得积分10
50秒前
手抓饼啊发布了新的文献求助30
1分钟前
mmddlj完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hhhhhh完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325232
关于积分的说明 10222026
捐赠科研通 3040376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668788
邀请新用户注册赠送积分活动 798776
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758549