清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Enhancing the supercapacitive performance of a carbon-based electrode through a balanced strategy for porous structure, graphitization degree and N,B co-doping

电极 材料科学 兴奋剂 多孔性 碳纤维 学位(音乐) 化学工程 纳米技术 超级电容器 电化学 光电子学 复合数 复合材料 化学 声学 工程类 物理 物理化学
作者
Jin Liu,Yu Ding,Feng Wang,Jiabing Ran,Haining Zhang,Haijiao Xie,Yuqiang Pi,Liya Ma
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:668: 213-222 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.04.154
摘要

Regarding carbon-based electrodes, simultaneously establishing a well-defined meso-porous architecture, introducing abundant hetero-atoms and improving the graphitization degree can effectively enhance their capacitive performance. However, it remains a significant challenge to achieve a good balance between defects and graphitization degree. In this study, the porous structure and composition of carbon materials are co-optimised through a 'dual-function' strategy. Briefly, K3Fe(C2O4)3 and H3BO3 were hybridised with a gelatin aqueous solution to form a homogeneous composite hydrogel, followed by lyophilisation and carbonisation. Owing to the dual functionality of raw materials, the graphitization, activation and hetero-atom doping processes can occur simultaneously during a one-step high-temperature treatment. The resultant carbon material exhibits a high graphitization degree (ID/IG = 0.9 ± 0.1), high hetero-atom content (N: 9.0 ± 0.3 at.%, B: 6.9 ± 0.5 at.%) and a large specific area (1754 ± 58 m2/g). The as-prepared electrode demonstrates a superior capacitance of 383 ± 1F g-1 at 1 A/g. Interestingly, the cyclic voltammetry (CV) curves exhibit a distinctive pair of broad redox peaks, which is uncommon in KOH electrolyte. Experiment data and density functional theory (DFT) simulation verify that N-5, B co-doping enhances the activity of the faradic reaction of carbon electrodes in KOH electrolyte. Furthermore, the fabricated Zn-ion hybrid supercapacitor (ZHSC) based on this carbon electrode delivers a high-energy density of 140.7 W h kg-1 at a power density of 840 W kg-1.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
12秒前
35秒前
52秒前
1分钟前
Jessie完成签到,获得积分10
1分钟前
勤奋青寒完成签到,获得积分10
1分钟前
拼搏向上发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
拼搏向上完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
orezot发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
美好灵寒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
最最最发布了新的文献求助10
2分钟前
orezot完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
vbnn完成签到 ,获得积分10
4分钟前
苏楠发布了新的文献求助30
4分钟前
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助30
4分钟前
gzf完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Virtual应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
淡淡乐巧完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
5分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry 1500
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Introducing Sociology Using the Stuff of Everyday Life 400
Conjugated Polymers: Synthesis & Design 400
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 380
Metals, Minerals, and Society 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4262031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3794880
关于积分的说明 11899387
捐赠科研通 3441839
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1888793
邀请新用户注册赠送积分活动 939521
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 844593