Nitrogen-doped porous carbon composite with three-dimensional conducting network for high rate supercapacitors

超级电容器 材料科学 电解质 电容 复合数 碳纤维 碳纳米管 电导率 化学工程 沸石咪唑盐骨架 咪唑酯 多孔性 碳化 纳米技术 复合材料 电极 扫描电子显微镜 金属有机骨架 化学 有机化学 工程类 物理化学 吸附
作者
Mengmeng Wu,Shixuan Tong,Lili Jiang,Baoquan Hou,Xinyue Li,Yacong Zhang,Jinhui Yue,Meihui Jiang,Lizhi Sheng
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:844: 156217-156217 被引量:54
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2020.156217
摘要

Nitrogen-doped porous carbon materials are widely used as electrode materials for supercapacitors. However, the electrodes based on these materials generally suffer from poor conductivity due to point-to-point contact of granular materials, especially at high charging/discharging rates. Herein, nitrogen-doped porous carbon composite (N-PC/CNT) with three-dimensional (3D) conducting network is prepared by carbonizing carbon nanotube (CNT) thread zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) composite. In this construction, the carbonized ZIF-8 with rich pore structure serves as a “reservoir” to provide storage space for electrolyte ions, while CNTs act as “wires” to form internal 3D conducting network for rapid electron transfer. As a result, the obtained N-PC/CNT exhibits a high specific capacitance of 334.5 F g−1 at 1 A g−1, excellent rate capability (195.5 F g−1 at 100 A g−1, capacitance retention of 58%), remarkable cycling stability (almost 100% capacitance retention after 20000 cycles) and outstanding frequency response with an ultrahigh rate up to 3 V s−1 in 6 M KOH electrolyte. These prominent performances result from the synergy of high nitrogen doping content (12.1 at.%), large specific surface area (980.2 m2 g−1), suitable pore size distribution and excellent conductivity. The assembled N-PC/CNT//N-PC/CNT symmetric supercapacitor exhibits a maximal energy density of 17 Wh kg−1 at a power density of 533 W kg−1 in 1 M Na2SO4 electrolyte. Evidently, the nitrogen-doped porous carbon composite has a great development potential for advanced supercapacitors or other electrochemical 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
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
英勇完成签到,获得积分10
1秒前
香蕉觅云应助优雅的帅哥采纳,获得10
1秒前
2秒前
郑海香发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6应助dff采纳,获得10
2秒前
秋半梦完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
咕哒发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
活泼水桃发布了新的文献求助20
7秒前
吧唧吧唧发布了新的文献求助10
8秒前
VV完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
我是老大应助wang采纳,获得10
9秒前
搜集达人应助wang采纳,获得10
9秒前
无趣关注了科研通微信公众号
10秒前
11秒前
Akim应助科研小趴菜采纳,获得10
13秒前
咕哒完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
顾矜应助fj采纳,获得10
14秒前
15秒前
小小小发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
姜雯琪发布了新的文献求助10
18秒前
Erin发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
蓝桉发布了新的文献求助10
20秒前
SciGPT应助沉默宛筠采纳,获得10
21秒前
郑海香完成签到,获得积分20
24秒前
汉堡包应助mm_zxh采纳,获得10
24秒前
黎明完成签到,获得积分10
24秒前
Augenstern完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
李博文完成签到,获得积分10
25秒前
番茄发布了新的文献求助10
25秒前
渣渣儿发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
对苏完成签到,获得积分10
27秒前
28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
《微型计算机》杂志2006年增刊 1600
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4972217
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4228442
关于积分的说明 13169213
捐赠科研通 4016439
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2197910
邀请新用户注册赠送积分活动 1210679
关于科研通互助平台的介绍 1125311