Extra Storage Capacity Enabled by Structural Defects in Pseudocapacitive NbN Monocrystals for High‐Energy Hybrid Supercapacitors

材料科学 阳极 超级电容器 储能 空位缺陷 阴极 功率密度 结构稳定性 密度泛函理论 纳米技术 化学工程 凝聚态物理 电容 电极 热力学 功率(物理) 物理化学 冶金 计算化学 工程类 物理 化学 结构工程
作者
Shaowen Zhou,Chao‐Lung Chiang,Jianqing Zhao,Guanjian Cheng,Tariq Bashir,Wan‐Jian Yin,Junyi Yao,Shiqi Yang,Wanying Li,Jiaqi Wang,Xinyuan Wang,Yan‐Gu Lin,Lijun Gao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (22) 被引量:31
标识
DOI:10.1002/adfm.202112592
摘要

Abstract Li‐ion hybrid supercapacitors (LHSCs) are intensely studied due to their favorable power densities. However, combined higher energy density materials, particularly anodes, are desirably sought. Herein, a defect‐dominating structure protocol is reported. Specifically, two visible structural defects, i.e., crystal vacancy and lattice distortion have been introduced in situ in ultrafine niobium nitride (NbN) monocrystals that are integrated into a carbon (C) framework. Highly reversible Li‐ion storage capacities up to 540 mAh g −1 are demonstrated in such a NbN@C composite anode, together with excellent rate capability and cycling stability. An extra vacancy‐induced capacity contribution of the defective NbN component is evidenced by first‐principles density functional theory (DFT) simulations in contrast to perfect modeling. Coupling with an activated carbon (AC) cathode, the NbN@C//AC cell can deliver balanced energy and power densities of 53.8 Wh kg −1 and 7818 W kg −1 at 4 A g −1 , and retain a desired energy density of 56.1 Wh kg −1 after 10 000 cycles at 1 A g −1 . Findings from this study, particularly the demonstrated defects‐induced extra capacity of pseudocapacitive materials, may inspire new structural material designs of LHSCs.
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
大个应助zhh采纳,获得10
刚刚
英姑应助ljs采纳,获得10
刚刚
Zhouyj发布了新的文献求助10
1秒前
阳光的定帮完成签到,获得积分10
1秒前
Hhh发布了新的文献求助10
1秒前
蓝兰发布了新的文献求助10
1秒前
Ekko发布了新的文献求助10
1秒前
Polary发布了新的文献求助10
2秒前
快乐爱斯米完成签到,获得积分10
2秒前
Flipped发布了新的文献求助30
3秒前
wanci应助ljs采纳,获得10
3秒前
3秒前
Grayson完成签到,获得积分10
3秒前
时尚元绿发布了新的文献求助10
3秒前
威武的雨筠完成签到 ,获得积分10
4秒前
kk完成签到,获得积分10
4秒前
一玮完成签到 ,获得积分10
4秒前
冰红茶完成签到,获得积分10
4秒前
浮生发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
苗啊苗发布了新的文献求助10
5秒前
yipyip完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
whisper完成签到,获得积分10
6秒前
慕青应助路绪震采纳,获得10
6秒前
科研通AI5应助那地方采纳,获得30
6秒前
xxx关闭了xxx文献求助
6秒前
遇见未来完成签到,获得积分10
7秒前
充电宝应助眠眠羊采纳,获得10
7秒前
安妮完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
JYX发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
Ekko完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Nonrandom distribution of the endogenous retroviral regulatory elements HERV-K LTR on human chromosome 22 500
Hydropower Nation: Dams, Energy, and Political Changes in Twentieth-Century China 500
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
Microfluidic Cell Culture Systems 300
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 3805892
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3350749
关于积分的说明 10350923
捐赠科研通 3066628
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1684048
邀请新用户注册赠送积分活动 809244
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 765425