Rational design of MXene/activated carbon/polyoxometalate triple hybrid electrodes with enhanced capacitance for organic-electrolyte supercapacitors

超级电容器 重量分析 电容 电解质 多金属氧酸盐 四乙基铵 化学 电极 化学工程 材料科学 磷钨酸 分析化学(期刊) 有机化学 催化作用 物理化学 工程类
作者
Jun‐Jie Zhu,Hemesh Avireddy,Jordi Jacas Biendicho,Luis Martinez-Soria,Daniel Rueda-García,Joan Ramón Morante,Belén Ballesteros,Pedro Gómez‐Romero
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:623: 947-961 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.04.170
摘要

We report a triple hybrid electrode (MXene/activated carbon (AC)/polyoxometalates (POMs)) combining the merits of three materials: MXene (high volumetric capacitance), AC (high gravimetric capacitance) and Phosphotungstate (fast redox). Phosphotungstic acid (HPW12) and tetraethylammonium phosphotungstate (TEAPW12) were the two POMs used to prepare MXene/AC/POMs triple hybrids. MXene/AC/TEAPW12 outperformed MXene/AC/HPW12 in 1 M tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF4)/acetonitrile. Nano-dispersion of POMs facilitates charge storage through surface capacitive processes (91% at 2 mV s−1). MXene/AC/TEAPW12 delivered significantly higher gravimetric capacitance (87F g−1 at 1 mV s−1) than MXene (40F g−1 at 1 mV s−1) in the same organic electrolyte, without sacrificing much volumetric capacitance (less than 10%). The gravimetric capacitance of the triple hybrid was similar to that of MXene/AC, whereas its volumetric capacitance was 1.5 times higher. Replacing TEA cations with 1-ethyl-3-methylimidazolium cations (EMIM+), the capacitance improved by 21%. Coupled with AC positive electrodes in an asymmetric cell, MXene/AC/TEAPW12 delivered 4.6 times higher gravimetric energy density and 3.5 times higher volumetric energy density than a similar MXene asymmetric cell at relatively high-power densities. This study proves that MXene/AC/TEAPW12 combines the merits and compensates for the demerits of each component and is a promising electrode material for organic-electrolyte supercapacitors.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
1秒前
YYY完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
cc完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
微笑念薇完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
三磷酸腺苷完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
nancy wang发布了新的文献求助10
6秒前
Hum0ro98完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
笑点低乐萱完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
脑洞疼应助han采纳,获得10
10秒前
lvsehx发布了新的文献求助10
10秒前
缪甲烷发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
ningwu完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
勤奋的猪完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
Ava应助light采纳,获得10
16秒前
机灵的秋凌完成签到,获得积分10
16秒前
壳米应助zhanghaotol采纳,获得20
17秒前
WTF发布了新的文献求助10
17秒前
个性尔槐完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
feng发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
天丶灵灵发布了新的文献求助10
20秒前
雨辰完成签到,获得积分10
21秒前
不说不说发布了新的文献求助10
22秒前
卡卡罗特发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
Revolutions 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2459708
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2129282
关于积分的说明 5425433
捐赠科研通 1856917
什么是DOI,文献DOI怎么找? 923538
版权声明 562463
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 494093