One-pot molten salt-assisted synthesis of nitrogen-doped mesoporous carbon for high energy density supercapacitors

超级电容器 熔盐 介孔材料 能量密度 盐(化学) 碳纤维 材料科学 氮气 兴奋剂 化学工程 纳米技术 无机化学 化学 电容 有机化学 催化作用 冶金 工程物理 电极 复合材料 复合数 光电子学 工程类 物理化学
作者
Huichao Liu,Hua Song,Liping Feng,Wenjing Hou,Yunzhen Chang,Ying Zhang,Yun Zhao,Sheng Zhu,Gaoyi Han
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:605: 154574-154574 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.154574
摘要

• N-doped mesoporous carbon has been prepared via one-pot molten salt-assisted method. • The obtained carbon exhibits a large specific surface area of 2960 m 2 g -1 . • Mesoporous carbon electrode presents high ion diffusion coefficient of 1.0×10 -8 cm 2 s -1 . • Symmetric supercapacitors show high energy density of 53.1Wh kg -1 in organic electrolyte. Porous carbon materials have drawn extensive attention as electrodes for supercapacitors (SCs) due to their tunable porous structure and large specific surface area (SSA). Generally, the pore engineering and heteroatom doping are common methods to improve the electrochemical performance of carbon-based SCs. Here, a simple one-step molten salt-assisted method is developed for constructing nitrogen-doped mesoporous carbon (NMPC). Under the optimized conditions, the prepared NMPC exhibits a high surface area of 2960 m 2 g -1 , a total pore volume of 1.69 cm 3 g -1 and the mesopore size distribution in the range of 2-5 nm. The large SSA and the mesopore-dominant porous structure greatly facilitate the ions transport (with a high diffusion coefficient of 1.0×10 -8 cm 2 s -1 ) and improve the capacitive performance of NMPC electrode. The optimized NMPC electrode delivers a specific capacitance of 308.5 F g -1 at 0.5 A g -1 and superior rate capability (200.0 F g -1 at 50.0 A g -1 ) in the aqueous alkaline electrolyte. Moreover, the symmetric SC assembled by NMPC achieves a high energy density of 53.1 Wh kg -1 at a power density of 375.1 W kg -1 in the TEABF 4 /acetonitrile electrolyte. This study provides a simple synthetic route to construct mesoporous carbon for SCs with high energy density.

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
xsq发布了新的文献求助10
1秒前
微尘应助Hou采纳,获得10
1秒前
MRchen发布了新的文献求助10
2秒前
慕青应助ysxl采纳,获得10
2秒前
2秒前
hjh完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
我是老大应助雨啊采纳,获得10
3秒前
整箱发布了新的文献求助10
3秒前
上官若男应助锅头采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助怀念逸采纳,获得10
5秒前
6秒前
Jerry20184完成签到 ,获得积分10
6秒前
drughunter009完成签到 ,获得积分10
6秒前
Zzh发布了新的文献求助10
7秒前
田様应助美好稚晴采纳,获得10
7秒前
9秒前
Androc完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
车车发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
脑洞疼应助阿拉拉采纳,获得10
15秒前
wbx发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
洁净斑马发布了新的文献求助20
16秒前
17秒前
ysxl发布了新的文献求助10
17秒前
欢呼海露发布了新的文献求助10
17秒前
雨啊发布了新的文献求助10
18秒前
爱大美发布了新的文献求助10
19秒前
tao发布了新的文献求助10
19秒前
美好稚晴发布了新的文献求助10
19秒前
NexusExplorer应助asdfghjkl采纳,获得10
20秒前
20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
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
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 6323524
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8139915
关于积分的说明 17065463
捐赠科研通 5376552
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2853607
邀请新用户注册赠送积分活动 1831281
关于科研通互助平台的介绍 1682493