Interfacial Engineering and a Low-Crystalline Strategy for High-Performance Supercapacitor Negative Electrodes: Fe2P2O7 Nanoplates Anchored on N/P Co-doped Graphene Nanotubes

材料科学 超级电容器 石墨烯 杂原子 电容 电极 化学工程 纳米技术 兴奋剂 电导率 光电子学 戒指(化学) 物理化学 有机化学 工程类 化学
作者
Huanyu Li,Ting Liu,Yinna He,Jiangnan Song,Alan Meng,Changlong Sun,Minmin Hu,Lei Wang,Guicun Li,Zhenhui Zhang,Yuan Liu,Jian Zhao,Zhenjiang Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (2): 3363-3373 被引量:29
标识
DOI:10.1021/acsami.1c17356
摘要

Developing novel hybrid negative electrode materials with high specific capacity, rate capacitance, and long-term cycle stability is a key factor for pushing large-scale application of supercapacitors. However, construction of robust interfaces and low-crystalline active materials plays a crucial role in realizing the target. In this paper, a one-step phosphorization approach was employed to make low-crystalline Fe2P2O7 nanoplates closely bonded to N/P-co-doped graphene nanotubes (N/P-GNTs@b-Fe2P2O7) through interfacial chemical bonding. The N and P heteroatoms as substitutions for C in GNT skeletons can introduce rich electronic centers, which induces Fe2P2O7 to fix the surface of N/P-GNTs through Fe-N and Fe-P bonds as confirmed by the characterizations. Moreover, the low-crystalline active materials own a disordered internal structure and numerous defects, which not only endows with excellent conductivity but also provides many active sites for redox reactions. Benefiting from the synergistic effects, the prepared N/P-GNTs@b-Fe2P2O7 can not only deliver a high capacity of 257 mA h g-1 (927 F g-1) at 1 A g-1 but also present an excellent rate capability of 184 mA h g-1 (665 F g-1) at 50 A g-1 and outstanding cycle stability (∼90.6% capacity retention over 40,000 cycles). Furthermore, an asymmetric supercapacitor was assembled using the obtained N/P-GNTs@b-Fe2P2O7 as electrode materials, which can present the energy density as high as 83.3 W h kg-1 at 791 W kg-1 and long-term durability. Therefore, this strategy not only offers an effective pathway for achieving high-performance negative electrode materials but also lays a foundation for further industrialization.
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
小二郎应助Una采纳,获得10
刚刚
AFF完成签到,获得积分10
5秒前
老白完成签到,获得积分10
12秒前
汶南完成签到 ,获得积分10
30秒前
mz完成签到 ,获得积分10
31秒前
姚芭蕉完成签到 ,获得积分0
33秒前
34秒前
Puffkten完成签到 ,获得积分10
37秒前
FFFFFFG完成签到,获得积分10
41秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
wBw完成签到,获得积分0
54秒前
55秒前
小白白白完成签到 ,获得积分10
58秒前
Una发布了新的文献求助10
1分钟前
hy1234完成签到 ,获得积分10
1分钟前
shlw完成签到,获得积分10
1分钟前
狂野元枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6应助葉凡采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
LOST完成签到 ,获得积分10
1分钟前
愚蠢却实在美丽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
完美的鹤完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Wang发布了新的文献求助10
1分钟前
####完成签到 ,获得积分10
1分钟前
谦让成协完成签到,获得积分10
1分钟前
自信的网络完成签到 ,获得积分10
1分钟前
葉凡发布了新的文献求助10
1分钟前
爱吃草莓和菠萝的吕可爱完成签到,获得积分10
1分钟前
橙子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
合不着完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Owen应助葉凡采纳,获得10
1分钟前
chenlc971125完成签到 ,获得积分10
2分钟前
冰魄落叶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Cumin完成签到 ,获得积分10
2分钟前
拉长的芷烟完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
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
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4719153
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4080100
关于积分的说明 12616681
捐赠科研通 3784383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2090477
邀请新用户注册赠送积分活动 1116426
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 993534