Achieving Ultrahigh Volumetric Energy Storage by Compressing Nitrogen and Sulfur Dual‐Doped Carbon Nanocages via Capillarity

纳米笼 材料科学 功率密度 兴奋剂 超级电容器 电容 碳纤维 电解质 化学工程 纳米技术 复合材料 光电子学 有机化学 电极 复合数 热力学 催化作用 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 化学
作者
Guochang Li,Kun Mao,Meng Liu,Minglei Yan,Jie Zhao,Yu Zeng,Lijun Yang,Qiang Wu,Xizhang Wang,Zheng Hu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (52): e2004632-e2004632 被引量:91
标识
DOI:10.1002/adma.202004632
摘要

High volumetric performance is a challenging issue for carbon-based electrical double-layer capacitors (EDLCs). Herein, collapsed N,S dual-doped carbon nanocages (cNS-CNC) are constructed by simple capillary compression, which eliminates the surplus meso- and macropores, leading to a much increased density only at the slight expense of specific surface area. The N,S dual-doping induces strong polarity of the carbon surface, and thus much improves the wettability and charge transfer. The synergism of the high density, large ion-accessible surface area, and fast charge transfer leads to state-of-the-art volumetric performance under the premise of high rate capability. At a current density of 50 A g-1 , the optimized cNS-CNC delivers a high volumetric capacitance of 243 and 199 F cm-3 in KOH and EMIMBF4 electrolyte, with high energy density of 7.9 and 93.4 Wh L-1 , respectively. A top-level stack volumetric energy density of 75.3 Wh L-1 (at power density of 0.7 kW L-1 ) and a maximal stack volumetric power density of 112 kW L-1 (at energy density of 18.8 Wh L-1 ) are achieved in EMIMBF4 , comparable to the lead-acid battery in energy density but better in power density with 2-3 orders. This study demonstrates an efficient strategy to design carbon-based materials for high-volumetric-performance EDLCs with wide practical applications.
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
刚刚
1秒前
An2ni0完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
5秒前
www完成签到,获得积分10
6秒前
TAOS发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
老大车完成签到,获得积分10
8秒前
Jasper的应助被刘真焊采纳,获得10
8秒前
10秒前
大个的应助被打辩论的雪饼采纳,获得10
11秒前
王一硕发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
情怀的应助被xixicat采纳,获得10
13秒前
zhengyang完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
16秒前
zhengyang发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
GAP完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6.4的应助被魚航園采纳,获得10
19秒前
20秒前
DW的应助被菠萝采纳,获得10
20秒前
22秒前
DOC_XIONG的应助被GAP采纳,获得10
24秒前
vc的应助被gvbb采纳,获得30
24秒前
LINjf完成签到,获得积分20
25秒前
aaa完成签到 ,获得积分10
25秒前
离线发布了新的文献求助10
25秒前
aajhajkahna的应助被路人采纳,获得10
26秒前
26秒前
科研通AI6.2的应助被symon采纳,获得10
27秒前
27秒前
Criminology34举报QH_Y的求助涉嫌违规
28秒前
能干的若魔完成签到,获得积分10
29秒前
忧虑的代容完成签到 ,获得积分10
31秒前
31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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7790773
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9328290
关于积分的说明 20421809
捐赠科研通 7380351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3323198
关于科研通互助平台的介绍 2470991
邀请新用户注册赠送积分活动 2340077