Direct Laser Scribing of All‐Solid‐State In‐Plane Proton Microsupercapacitors on Ionic Covalent Organic Framework Films

材料科学 共价键 离子键合 质子 固态 激光器 化学工程 纳米技术 光电子学 工程物理 离子 光学 有机化学 化学 物理 量子力学 工程类
作者
X Li,Dong‐Dong Han,Ye‐Can Zhang,Ye‐Can Zhang,Hao Zhou,Tiantai Zhang,Lei Wang,Yong‐Lai Zhang,Yong‐Lai Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (31) 被引量:23
标识
DOI:10.1002/adfm.202423854
摘要

Abstract Proton microsupercapacitors (MSCs) are promising energy storage devices for cutting‐edge applications. However, all‐solid‐state designs face challenges due to the need for synergistic innovations in electrolytes, electrodes, and interface engineering. Herein, the direct laser scribing of metal‐free all‐solid‐state in‐plane proton MSCs are reported on ionic covalent organic framework (iCOF) films. The solid‐state AA‐stacked iCOF electrolytes with perfect 2D proton channels ( d = 0.33 nm) are prepared by vacuum filtration, exhibiting proton conductivities from 0.23 to 4.7 mS cm −1 depending on humidity. Furthermore, patterned carbon electrodes are fabricated via in situ laser carbonization of iCOFs, forming a seamless electrolyte‒electrode interface. To reveal the photophysical features of insulating iCOFs and conductive laser‐treated iCOFs, femtosecond transient absorption experiments are carried out. The multiphysics simulation indicates that the electric field is uniformly distributed at the electrode−electrolyte interface. Notably, the resulting proton MSC exhibits an ultrahigh specific capacitance (≈10.13 mF cm −2 and 101.3 F cm −3 ), high volumetric energy density (2.52 mWh cm −3 ), a rapid scan rate (1000 mV s −1 ), and excellent cycling stability (no capacitance degradation after 50 000 cycles). This approach provides high‐performance metal‐free all‐solid‐state in‐plane proton MSCs, revealing great potential for applications in intelligent microsystems.
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
真实的雁风完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
抠抠小手发布了新的文献求助10
1秒前
Self完成签到,获得积分10
3秒前
刘十一发布了新的文献求助10
3秒前
负责惊蛰完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
llliii发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
海棠花发布了新的文献求助10
6秒前
HEYATIAN完成签到 ,获得积分10
6秒前
Lzyi发布了新的文献求助10
6秒前
ding应助Cora采纳,获得10
7秒前
FashionBoy应助不爱有机采纳,获得10
8秒前
villa完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
聪慧凡双发布了新的文献求助10
9秒前
neyney完成签到,获得积分10
10秒前
石子完成签到 ,获得积分10
10秒前
13秒前
14秒前
研友_nq2AjZ完成签到,获得积分10
14秒前
充电宝应助manman采纳,获得10
15秒前
李健应助llliii采纳,获得10
16秒前
哈基米完成签到,获得积分0
16秒前
怕孤单的初蝶完成签到,获得积分10
17秒前
logical发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
伶俐妙海应助柑橘乌云采纳,获得10
19秒前
852应助眼睛大飞雪采纳,获得10
19秒前
20秒前
研友_nqv5WZ完成签到 ,获得积分10
21秒前
ay完成签到,获得积分10
21秒前
缥缈耷发布了新的文献求助10
22秒前
liuzhuohao应助awa606采纳,获得10
22秒前
地图23发布了新的文献求助30
23秒前
迷路的代曼完成签到,获得积分10
23秒前
小蘑菇应助海棠花采纳,获得10
24秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7284304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8905041
关于积分的说明 18842118
捐赠科研通 6954566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207883
关于科研通互助平台的介绍 2378084
邀请新用户注册赠送积分活动 2183423