Enhancing the Whole Migration Kinetics of Na+ in the Anode Side for Advanced Ultralow Temperature Sodium‐Ion Hybrid Capacitor

材料科学 电解质 阳极 电容器 化学工程 超级电容器 电导率 准固态 离子 动力学 扩散 离子电导率 功率密度 储能 电极 化学物理 电化学 热力学 物理化学 电压 电气工程 化学 功率(物理) 物理 有机化学 量子力学 色素敏化染料 工程类
作者
Jiafeng Ruan,Sainan Luo,Shaofei Wang,Jiaming Hu,Fang Fang,Fei Wang,Min Chen,Shiyou Zheng,Dalin Sun,Yun Song
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (34) 被引量:51
标识
DOI:10.1002/aenm.202301509
摘要

Abstract Boosting the ultralow temperature (below −30 °C) performance of Na‐ion hybrid capacitors (SIHCs), which integrate the high energy density of batteries with the high output power and long life of supercapacitors, is critical for the application of advanced electronics in extreme environments. However, their low‐temperature performance, especially fast charging capability, is hindered by difficult desolvation and slow pass solid electrolyte interphase (SEI) together with sluggish diffusion within the electrode. Herein, a “single‐solute–single‐solvent” electrolyte is developed and a through‐hole hollow carbon sphere (TH‐HCS) is constructed, and it is demonstrated through theoretical calculations and experimental investigations that the weakly solvated structure and high ionic conductivity facilitate the Na + transportation at low temperatures, the highly fluorinated SEI facilitates the Na + migration, and the through‐hole hollow structure alleviates the volume expansion during sodiation, thus ensuring fast kinetics and structural stability. As expected, TH‐HCS using this electrolyte exhibits a high specific capacity of 87.5 mAh g −1 after 11 000 cycles at 1.0 A g −1 and −40 °C. Coupled with activated carbon, the assembled SIHC displays an energy density of 106.1 and 52.0 Wh kg −1 at 25 and −40 °C, respectively, far exceeding the performance of commercial energy storage systems at low temperature.
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
YUYU发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
小只完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
雄i完成签到,获得积分10
3秒前
完美时间线完成签到,获得积分10
3秒前
吐泡泡应助香香的臭宝采纳,获得10
3秒前
林zp发布了新的文献求助10
4秒前
所所应助柯九思采纳,获得10
5秒前
shaung yang发布了新的文献求助30
5秒前
泥鳅给泥鳅的求助进行了留言
5秒前
小鹿5460发布了新的文献求助10
5秒前
天天快乐应助汎影采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
妮妮发布了新的文献求助10
6秒前
ding应助研友_屈不愁采纳,获得10
6秒前
kaifangfeiyao发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
CipherSage应助包子采纳,获得10
8秒前
小蘑菇应助滚滚向前你采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
我是老大应助xh采纳,获得10
10秒前
杨乐发布了新的文献求助10
11秒前
汉堡包应助疯狂反光板采纳,获得10
12秒前
12秒前
慕青应助LJ采纳,获得10
14秒前
害羞雨南完成签到,获得积分10
14秒前
gink完成签到,获得积分10
15秒前
所所应助洞两采纳,获得10
15秒前
sagitar应助苜云采纳,获得20
15秒前
霸气布鲁托完成签到 ,获得积分10
17秒前
willen完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得30
17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
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 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 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6996122
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8672098
关于积分的说明 18388762
捐赠科研通 6469711
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3098893
关于科研通互助平台的介绍 2161554
邀请新用户注册赠送积分活动 2075160