Achieving fast Zn-ion storage kinetics by confining nitrogen-enriched carbon nanofragments in a honeycomb-like matrix

碳化 碳纤维 超级电容器 化学工程 材料科学 动力学 功率密度 储能 离子 电化学 化学 电极 复合材料 热力学 物理化学 有机化学 复合数 功率(物理) 量子力学 工程类 扫描电子显微镜 物理
作者
Le Zhou,Ying Yang,Jian Yang,Pengcheng Ye,Tariq Ali,Haiyan Wang,Jiqiang Ning,Yijun Zhong,Yong Hu
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:604: 154526-154526 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.154526
摘要

Contriving ingenious and stable carbon structures is critical but of great challenge to improve the electrochemical kinetics in Zn-ion storage devices. In this study, nitrogen-enriched carbon nanofragments confined in a three-dimensional honeycomb-like hierarchical porous matrix are designed and constructed with a simple in situ confined thermal polymerization and carbonization strategy. By employing the as-prepared hierarchical carbon nanostructures for an advanced Zn-ion hybrid supercapacitor, a record high-rate capability has been obtained, manifested as a high specific capacity of 101.3 mAh g−1 at an extraordinary fast discharge rate of 100 A g−1. Additionally, a maximum energy density of 130.2 Wh kg−1 at a power density of 185 W kg−1, and a peerless power density of 92500 W kg−1 at the corresponding energy density of 93.7 Wh kg−1 are achieved, demonstrating the feasibility for high-power Zn-ion storage devices. Further kinetics and mechanism studies reveal that the fast Zn2+ storage kinetics originates from the N-enriched chemistry and the multiscale pore network which provide a hydrophilic surface, boost charge transfer, and expedite the ion diffusion.

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
6466完成签到,获得积分10
刚刚
国宝发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
英姑应助苹果寻绿采纳,获得10
3秒前
5秒前
睡不醒的网完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
8秒前
teni发布了新的文献求助10
9秒前
深情安青应助13223456采纳,获得10
9秒前
9秒前
滕侑林发布了新的文献求助10
10秒前
越曰完成签到,获得积分20
11秒前
kiki0808完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
情怀应助imneko采纳,获得30
13秒前
13秒前
Esang发布了新的文献求助10
15秒前
wanci应助魁梧的虔采纳,获得10
16秒前
领导范儿应助arniu2008采纳,获得10
17秒前
Mei烦恼完成签到 ,获得积分10
17秒前
20秒前
21秒前
刚硬小阿博应助Theone采纳,获得10
23秒前
搜集达人应助wonder采纳,获得10
23秒前
子车立轩完成签到 ,获得积分10
23秒前
刻苦的阁完成签到,获得积分10
26秒前
张启凤发布了新的文献求助10
26秒前
淡淡的香露完成签到,获得积分10
26秒前
库里力发布了新的文献求助10
27秒前
大模型应助Joy采纳,获得10
27秒前
赵雪萌发布了新的文献求助10
28秒前
bbbbbaby完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
Esang完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
31秒前
31秒前
静哥哥发布了新的文献求助10
31秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
32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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Fundamentals of Strain Psychology 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6343415
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8158342
关于积分的说明 17152011
捐赠科研通 5399746
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2859996
邀请新用户注册赠送积分活动 1838068
关于科研通互助平台的介绍 1687759