Microcrack Arrays in Dense Graphene Films for Fast‐Ion‐Diffusion Supercapacitors

材料科学 超级电容器 石墨烯 电容 扩散 光电子学 功率密度 离子 储能 电容器 电流密度 电压 纳米技术 功率(物理) 电极 电气工程 物理化学 工程类 物理 化学 热力学 量子力学
作者
Congming Li,Xiangming Li,Gangqiang Liu,Wei Yu,Zhengjie Yang,Liang Wang,Chao Wang,Qingzhen Yang,Ronglin Xiao,Fei Huang,Hongmiao Tian,Chunhui Wang,Xiaoliang Chen,Jinyou Shao
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (33) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/smll.202301533
摘要

Abstract Laminated graphene film has great potential in compact high‐power capacitive energy storage owing to the high bulk density and opened architecture. However, the high‐power capability is usually limited by tortuous cross‐layer ion diffusion. Herein, microcrack arrays are fabricated in graphene films as fast ion diffusion channels, converting tortuous diffusion into straightforward diffusion while maintaining a high bulk density of 0.92 g cm −3 . Films with optimized microcrack arrays exhibit sixfold improved ion diffusion coefficient and high volumetric capacitance of 221 F cm −3 (240 F g −1 ), representing a critical breakthrough in optimizing ion diffusion toward compact energy storage. This microcrack design is also efficient for signal filtering. Microcracked graphene‐based supercapacitor with 30 µg cm −2 mass loading exhibits characteristic frequency up to 200 Hz with voltage window up to 4 V, showing high promise for compact, high‐capacitance alternating current (AC) filtering. Moreover, a renewable energy system is conducted using microcrack‐arrayed graphene supercapacitors as filter‐capacitor and energy buffer, filtering and storing the 50 Hz AC electricity from a wind generator into the constant direct current, stably powering 74 LEDs, demonstrating enormous potential in practical applications. More importantly, this microcracking approach is roll‐to‐roll producible, which is cost‐effective and highly promising for large‐scale manufacture.
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
圈圈完成签到,获得积分10
1秒前
SciGPT应助孙大包采纳,获得10
1秒前
Vicky完成签到,获得积分10
2秒前
落枫完成签到,获得积分10
2秒前
尼尼完成签到,获得积分10
3秒前
shell完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
SciGPT应助十点睡觉咩采纳,获得10
5秒前
得不到发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
青云完成签到,获得积分10
7秒前
亦依然完成签到 ,获得积分10
8秒前
大模型应助球球采纳,获得10
8秒前
shangxinyu完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
烟花应助xiu采纳,获得10
12秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
白竹发布了新的文献求助10
14秒前
卡卡西西西完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
李佳欣发布了新的文献求助10
16秒前
望今如昔完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
24秒前
syn完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
今后应助陈陈采纳,获得10
25秒前
xiu发布了新的文献求助10
26秒前
偏偏意气用事完成签到,获得积分10
28秒前
白竹完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
我爱Chem发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
干净的芮完成签到,获得积分10
31秒前
丘比特应助李佳欣采纳,获得10
31秒前
求文献完成签到 ,获得积分10
31秒前
等一个晴天完成签到,获得积分10
33秒前
sci_zt发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
Java: A Beginner's Guide, 10th Edition 5000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Plasmonics 400
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3848763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3391487
关于积分的说明 10568161
捐赠科研通 3112182
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1715103
邀请新用户注册赠送积分活动 825581
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775663