N‐Doped Porous Carbon Based on Anion and Cation Storage Chemistry for High‐Energy and Power‐Density Zinc Ion Capacitor

阴极 功率密度 储能 材料科学 离子 化学工程 碳纤维 法拉第效率 兴奋剂 化学 电化学 光电子学 电极 物理化学 复合材料 有机化学 热力学 功率(物理) 复合数 物理 工程类
作者
Yuanyuan Liang,Miaomiao Wu,Anjie Liu,Qihua Chen,Yan Wu,Qian Xiang,Zhibo Liu,Jixi Guo,Xingchao Wang,Dianzeng Jia
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:11 (44): e2407635-e2407635 被引量:20
标识
DOI:10.1002/advs.202407635
摘要

Abstract Zinc ion hybrid capacitors (ZIHCs) show promise for large‐scale energy storage because of their low cost, highly intrinsic safety, and eco‐friendliness. However, their energy density has been limited by the lack of advanced cathodes. Herein, a high‐capacity cathode material named N‐doped porous carbon (CFeN‐2) is introduced for ZIHCs. CFeN‐2, synthesized through the annealing of coal pitch with FeCl 3 ·6H 2 O as a catalytic activator and melamine as a nitrogen source, exhibits significant N content (10.95 wt%), a large surface area (1037.66 m 2 g −1 ), abundant lattice defects and ultrahigh microporosity. These characteristics, validated through theoretical simulations and experimental tests, enable a dual‐ion energy storage mechanism involving Zn 2+ ions and CF 3 SO 3 − anions for CFeN‐2. When used as a cathode in ZIHCs, CFeN‐2 achieves a high‐energy density of 142.5 W h kg −1 and a high‐power density of 9500.1 W kg −1 . Furthermore, using CFeN‐2 ZIHCs demonstrate exceptional performance with 77% capacity retention and nearly 100% coulombic efficiency after 10 000 cycles at 10 A g −1 , showcasing substantially superior performance to current ZIHCs. This study offers a pathway for developing high‐energy and high‐power cathodes derived from coal pitch carbon for ZIHC applications.
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
完美世界的应助被pp采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
毕业小子发布了新的文献求助30
1秒前
孤独恶天给孤独恶天的求助进行了留言
2秒前
Akim的应助被丽优采纳,获得10
2秒前
张张yl发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
淼喵妙完成签到,获得积分10
3秒前
Lucas的应助被小狮子采纳,获得10
3秒前
kkhh发布了新的文献求助10
3秒前
慕青的应助被白熊咖啡采纳,获得10
4秒前
斯文败类的应助被Sweet采纳,获得10
5秒前
whl发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
俏皮的老城完成签到 ,获得积分0
5秒前
6秒前
小蘑菇的应助被站走跑采纳,获得10
6秒前
6秒前
ycy发布了新的文献求助10
7秒前
健壮邑发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
因乎完成签到,获得积分10
9秒前
Aka_Lop完成签到,获得积分10
10秒前
adfasd发布了新的文献求助10
10秒前
胡闹完成签到,获得积分10
10秒前
xin关闭了xin的文献求助
10秒前
11秒前
细心青烟发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
xxy完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
初景发布了新的文献求助10
13秒前
小狮子发布了新的文献求助10
13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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CLSI VET01S Ed7 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Work as a Calling 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7863466
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9381461
关于积分的说明 20730676
捐赠科研通 7463394
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3348154
关于科研通互助平台的介绍 2489857
邀请新用户注册赠送积分活动 2373025