Orchestrating Penta‐Element Interplay in Gradient‐porous Carbons for Advanced Sodium‐Ion Hybrid Capacitors

电容器 多孔性 要素(刑法) 离子 材料科学 化学工程 化学 复合材料 电气工程 工程类 电压 有机化学 冶金 政治学 法学
作者
Yangjie Liu,Yao Guo,Yu Zhang,Lihong Xu,Junxiang Chen,Xiang Hu,Zhenhai Wen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202505469
摘要

Sodium‐ion hybrid capacitors (SIHCs) offer a cutting‐edge synergy between battery‐level energy density and supercapacitor‐like power density, yet face critical challenges in balancing the kinetic and capacity mismatch between Faradaic anodes and capacitive cathodes. Herein, we present a penta‐element doped gradient‐porous carbon (PE‐GPC) with a nanosphere architecture, engineered with high‐entropy principles and a gradual pore density variation to enhance mass transport and charge storage. Operando spectroscopy and machine learning potentials unveil a concerted penta‐element interplay: Thiophene‐like S configurations mediate dynamic redox processes, enabling pseudocapacitive Na+ and anion storage, while fluorine functionalities foster a self‐rejuvenating NaF‐rich solid electrolyte interphase (SEI), stabilizing long‐term cycling. Meanwhile, the synergistic N/B/P triad engineers a hierarchical defect network that enhances electronic conductivity and fine‐tunes ion adsorption energetics. This orchestrated interplay empowers the SIHC full‐cell with a high energy density of 196 Wh kg−1, a formidable power density (10.4 kW kg−1), and an impressive 88.2% capacity retention after 9000 cycles. By establishing a high‐entropy stabilization paradigm, this work paves the way for multi‐ion storage architectures, offering a universal strategy to bridge the charge‐transfer imbalance in advanced energy devices.
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
Catalysis123发布了新的文献求助10
刚刚
冰红茶完成签到,获得积分10
2秒前
hh应助倚阁楼灬昊采纳,获得10
3秒前
hh应助倚阁楼灬昊采纳,获得10
3秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
不想起床完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
柯一一应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
月野桃玖发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
曦小蕊完成签到 ,获得积分10
7秒前
情怀应助海风采纳,获得10
10秒前
NexusExplorer应助Catalysis123采纳,获得10
11秒前
16秒前
17秒前
谦让寒云完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
an发布了新的文献求助30
20秒前
21秒前
明理友琴完成签到,获得积分10
21秒前
dn发布了新的文献求助10
22秒前
海风发布了新的文献求助10
22秒前
25秒前
威武冷雪完成签到,获得积分10
25秒前
明理友琴发布了新的文献求助10
25秒前
28秒前
秀丽的正豪完成签到 ,获得积分10
29秒前
32秒前
34秒前
35秒前
ipsjie发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
39秒前
司空豁应助明理友琴采纳,获得10
41秒前
42秒前
dn发布了新的文献求助10
42秒前
小竖发布了新的文献求助10
43秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 1370
Secondary Ion Mass Spectrometry: Basic Concepts, Instrumental Aspects, Applications and Trends 1000
Comparison of adverse drug reactions of heparin and its derivates in the European Economic Area based on data from EudraVigilance between 2017 and 2021 500
[Relativity of the 5-year follow-up period as a criterion for cured cancer] 500
Statistical Analysis of fMRI Data, second edition (Mit Press) 2nd ed 500
メバロノラクトンの量産技術と皮膚老化防止効果 500
Huang‘s catheter ablation of cardiac arrthymias 5th edtion 400
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 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3939671
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3485780
关于积分的说明 11034207
捐赠科研通 3215629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1777305
邀请新用户注册赠送积分活动 863439
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 798854