A crystal splitting growth and self-assembly route to carbon superstructures with high energy and superstable Zn-ion storage

纳米棒 材料科学 碳纤维 纳米技术 电化学 离子 化学工程 电极 化学 有机化学 物理化学 复合数 工程类 复合材料
作者
Shaodong Zhang,Ziyang Song,Miao Liu,Yaokang Lv,Liangchun Li,Lihua Gan,Mingxian Liu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:467: 143497-143497 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143497
摘要

The sluggish ion-migration kinetics and structural instability are critical limits of isolated single-level carbon structures, inhibiting capacitive activity and durability of Zn-ion capacitors. To conquer the roadblocks, making well-defined arrangement of low-dimensional building blocks into integrative carbon superstructures gives a promising solution, but remains challenging. Herein, we report a crystal splitting growth and self-assembly strategy to customize nanorod-integrated carbon superstructures for activating superior Zn-ion storage. The coordination between 3-aminobenzoic acid as an organic linker and Cu2+ as a metal node triggers the crystal splitting growth of polymeric clusters to yield nanorod modules, which further couple with 4,4′-bipyridine to self-assemble into exquisite superstructures. Featured with well-arranged one-piece topographies and beneficial diheteroatomic attributes, the robust carbon superstructures empower fast ion transport and easy accessibility of zincophilic sites with low energy barriers. The fabricated Zn-ion capacitors thus deliver ultrahigh energy density (157 Wh kg−1) and extraordinary cyclability (300,000 [email protected] A g−1). Systematic studies identify the root of excellent electrochemical metrics as high-kinetics alternately physical uptake of Zn2+/SO42− charge carriers and multielectron chemical redox reaction of pyridine/carbonyl motifs with Zn2+ to form N−Zn−O bonds. This work provides new avenues to engineer carbon superstructures for propelling advanced energy storage.
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
笑笑发布了新的文献求助10
1秒前
vvdd发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
简单的大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
3秒前
马头消灭者应助hahaha采纳,获得10
3秒前
wanci应助来自天边云彩采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
ding应助无情的数据线采纳,获得10
4秒前
泡泡鱼发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
耿肖肖完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
朴素海亦完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助雅樱采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
淡定的如风完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
ryiii应助wwxjj888采纳,获得10
10秒前
耿肖肖发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
单于静柏发布了新的文献求助10
11秒前
小太阳发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
望着拥有发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
仁爱绝义完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
腾腾同学发布了新的文献求助10
15秒前
搜集达人应助泡泡鱼采纳,获得10
16秒前
来自天边云彩完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
18秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
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 2421610
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2111363
关于积分的说明 5344490
捐赠科研通 1838860
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915421
版权声明 561179
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489564