Polypyrrole‐Assisted Nitrogen Doping Strategy to Boost Vanadium Dioxide Performance for Wearable Nonpolarity Supercapacitor and Aqueous Zinc‐Ion Battery

材料科学 超级电容器 聚吡咯 储能 纳米技术 阴极 碳纳米管 化学工程 电化学 电极 复合材料 聚合物 电气工程 工程类 物理化学 功率(物理) 物理 化学 量子力学 聚合
作者
Jiabin Guo,Lei Li,Jie Luo,Wenbin Gong,Rui Pan,Bing He,Shuhong Xu,Meinan Liu,Yongjiang Wang,Baihe Zhang,Chunlei Wang,Lei Wei,Qichong Zhang,Qingwen Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (41) 被引量:108
标识
DOI:10.1002/aenm.202201481
摘要

Abstract Fiber‐shaped energy‐storage devices with high energy and power density are crucial for powering wearable electronics. However, the improvement of their energy and power density is limited by the low mass loading of active materials and slow diffusion of ions, which further hinders the application as flexible energy‐storage devices. Herein, a facile and cost‐effective strategy is proposed to fabricate polypyrrole (PPy)‐assisted nitrogen‐doped vanadium dioxide/nitrogen‐doped carbon (N–VO 2 @NC) heterostructures by the pyrolyzation of vanadium oxide (VO x )/PPy supported on carbon nanotube fiber (CNTF). The carbonization of PPy nanowire not only forms nitrogen‐doped carbon 3D conductive scaffold for enhancing ion transport pathways and mass loading of N–VO 2 but also provides source of nitrogen in situ doping into VO x to produce N–VO 2 for improving electronic conductivity and energy‐storage capacity. Consequently, the well‐designed N–VO 2 @NC@CNTF electrode delivers impressive electrochemical performance and extraordinary mechanical flexibility both applied in all‐solid‐state fiber‐shaped nonpolarity supercapacitors and aqueous zinc‐ion batteries. Furthermore, the results of theoretical calculations discovered that the band gap of PPy‐assisted N–VO 2 can be significantly reduced from 0.55 to 0.23 eV and thus its conductivity is greatly enhanced. This work sheds light on the construction of high‐performance free‐standing electrodes for next‐generation wearable aqueous energy‐storage devices.
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
托托完成签到,获得积分10
刚刚
lizike完成签到,获得积分10
1秒前
lbjcp3完成签到,获得积分10
1秒前
清冷渊完成签到 ,获得积分10
1秒前
JJF应助hdbys采纳,获得30
2秒前
2秒前
仪景发布了新的文献求助10
3秒前
朱加凤发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
得失完成签到 ,获得积分10
4秒前
必胜客发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
西西完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
情怀应助简单若风采纳,获得10
6秒前
7秒前
YQ57发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Retromer完成签到,获得积分10
7秒前
科研狗应助晴空万里采纳,获得50
8秒前
8秒前
今后应助玉玉采纳,获得30
8秒前
josephine发布了新的文献求助10
9秒前
李泽洋发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
9秒前
勤恳振家发布了新的文献求助10
10秒前
木木康完成签到,获得积分10
10秒前
顺心的筮发布了新的文献求助10
10秒前
annie发布了新的文献求助10
10秒前
孤独曲奇完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
苒苒发布了新的文献求助60
10秒前
小满发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6442724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8256607
关于积分的说明 17582930
捐赠科研通 5501266
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900650
邀请新用户注册赠送积分活动 1877597
关于科研通互助平台的介绍 1717328