N-doped hollow carbon spheres with controllable shell numbers for high-performance electrical double-layer capacitors

电容 电容器 碳纤维 电极 碳化 活性炭 阴极 电流密度 壳体(结构) 阳极 光电子学 储能 球体 复合数 复合材料
作者
Hui Lv,Shifu Wang,Zuoyi Xiao,Chengrong Qin,Shangru Zhai,Guoxiang Wang,Zhenyu Zhao,Qingda An
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:493: 229679- 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.229679
摘要

Abstract Currently, hollow carbon spheres (HCS)-based supercapacitors are gained tremendous interest due to their excellent electrochemical property. However, the inferior structural stability and unsatisfactory space utilization restrict the applications for high power devices. Herein, a kind of novel N-doped HCS (N-HCS) with controllable shell numbers is constructed by layer-by-layer assembly of polydopamine (PDA) and polypyrrole (PPy) layers on carboxyl modified polystyrene (PS–COOH) spheres. Compared with single-shelled N-HCS, the optimize N-HCS with 4 shells (N-HCS-4) exhibits improved specific surface area from 43.9 m2 g−1 to 1110.2 m2 g−1, which provides a large accessible surface area for the electrolyte, thereby facilitating the ion diffusion and electron transportation. Meanwhile, the doping heteroatom endows N-HCS with the additional pseudocapacitance. Very interestingly, the significant electrochemical properties of N-HCS at the varied coating sequence and number of PDA and PPy layers indicate the formation of the optimal microstructure, which could match with the electrolyte ion size for accelerating the capacitive response. The assemble asymmetrical supercapacitor displays a high energy density of 41.18 Wh kg−1 at a power density of 250 W kg−1, and excellent cycling stability of 99.1% over 10,000 cycles due to the improved structural stability from the synergistic effect in different shells.

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
猪猪hero发布了新的文献求助10
刚刚
鸥羡发布了新的文献求助10
1秒前
搜集达人的应助被Boro采纳,获得10
2秒前
学做科研发布了新的文献求助10
2秒前
赘婿的应助被syl采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
大牛顿完成签到,获得积分10
4秒前
白白白发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
研友_nvGY4Z发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Lucas的应助被tm采纳,获得10
7秒前
guyuming发布了新的文献求助50
8秒前
9秒前
chen完成签到 ,获得积分10
9秒前
打打的应助被11点睡觉采纳,获得10
10秒前
RttTde完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
阿申爱乐的应助被乐仔采纳,获得100
11秒前
11秒前
灵巧如凡发布了新的文献求助10
11秒前
chenchenli发布了新的文献求助10
11秒前
oo发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
szf发布了新的文献求助10
13秒前
Jason发布了新的文献求助30
13秒前
研友_nvGY4Z发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
研友_ZbVPoZ发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
风格的应助被辛酸有很多种采纳,获得10
16秒前
秋澍壆发布了新的文献求助10
17秒前
孙皓阳发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8128907
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531293
关于积分的说明 21589868
捐赠科研通 7709744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417462
关于科研通互助平台的介绍 2543015
邀请新用户注册赠送积分活动 2458721