Enhancement of charge transport in porous carbon nanofiber networks via ZIF-8-enabled welding for flexible supercapacitors

材料科学 超级电容器 碳纳米纤维 多孔性 纳米纤维 电极 化学工程 静电纺丝 碳纤维 电荷(物理) 碳纳米管 纳米技术 复合材料 聚合物 电化学 复合数 化学 工程类 物理 物理化学 量子力学
作者
Lei Wang,Huaizhi Liu,Jianguo Zhao,Xiaojia Zhang,Chengzhi Zhang,Guanhua Zhang,Quanhui Liu,Huigao Duan
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:382: 122979-122979 被引量:101
标识
DOI:10.1016/j.cej.2019.122979
摘要

Lightweight, self-supporting, and flexible carbon nanofiber membranes are desirable electrode candidates for flexible supercapacitors. At present, inadequate electrical contact between adjacent nanofibers, poor wettability with electrolyte, and limited specific surface area are still challenges for further improving the capacitive property. In this work, a novel porous N-doped carbon nanofiber network membrane in which continuous ZIF-8-derived carbon layers “welding” adjacent carbon nanofibers is synthesized through bifunctional ZnO nanoparticles contained in the nanofibers. Here, ZnO nanoparticles not only serve as the pore-forming agent to create multiscale pores, but also provide zinc sources for in-situ growth of ZIF-8 nanoparticle layer. Because of highly interconnected networks, special spider-web-like surface nanostructure, and hierarchical pores, the as-prepared carbon membrane reveals superior electrical conductivity, high specific surface area and excellent wettability. An excellent rate performance with 75.5% capacitance retention even with 70-times current density increase and extraordinary cycling stability (98.8% capacitance retention after 100,000 cycles at 10 A g−1) could be found, when the optimized hierarchically porous N-doped welded carbon network membrane is used as the electrode. The quantitatively electrochemical kinetic analysis of the electrode indicates that fast double layer capacitive behavior is dominant at high current densities. Meanwhile, the flexible quasi-solid-state devices display excellent electrochemical stability in severely bending states.
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
三石完成签到,获得积分10
刚刚
窝窝完成签到,获得积分10
1秒前
star发布了新的文献求助10
2秒前
theThreeMagi完成签到,获得积分10
2秒前
NexusExplorer应助lyx采纳,获得10
2秒前
3秒前
清风发布了新的文献求助10
3秒前
LiHN123完成签到,获得积分10
3秒前
爱笑的大雁完成签到,获得积分10
4秒前
窝窝发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
丁圣元发布了新的文献求助10
4秒前
Owen应助离尘采纳,获得10
5秒前
甜甜的冷霜完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
8秒前
科研通AI6.2应助清风采纳,获得10
8秒前
Gamera完成签到 ,获得积分10
9秒前
自信花瓣发布了新的文献求助10
10秒前
糖糖发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
FashionBoy应助进退须臾采纳,获得10
12秒前
13秒前
打打应助想喝冰美采纳,获得10
13秒前
13秒前
wallonce发布了新的文献求助10
15秒前
是羽曦呀应助PhDL1采纳,获得20
15秒前
lyx发布了新的文献求助10
15秒前
AireenBeryl531完成签到,获得积分0
15秒前
浅蓝色的盛夏完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
799完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
称心夏兰发布了新的文献求助10
17秒前
莫x莫完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
宋吉玲发布了新的文献求助30
19秒前
Matin完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 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 6475906
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8278454
关于积分的说明 17654094
捐赠科研通 5557159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910418
邀请新用户注册赠送积分活动 1887314
关于科研通互助平台的介绍 1740244