Electrochemical conversion from hydroxyl to carbonyl groups for improved performance of dual-carbon lithium ion capacitors

材料科学 锂(药物) 电化学 解吸 X射线光电子能谱 石墨烯 密度泛函理论 碳纤维 吸附 化学工程 电极 纳米技术 物理化学 化学 复合材料 复合数 计算化学 工程类 内分泌学 医学
作者
Ziqing Xu,Ruiwu Li,Guomeng Xie,Delai Qian,Haitao Fang,Zhengjia Wang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:66: 103195-103195 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103195
摘要

Pseudocapacitance from oxygen functional groups of carbon materials have been taken advantage to improve the capacity of lithium ion capacitors (LICs). However, the Li+ adsorption of hydroxyl groups and the Li+ desorption from lithiated hydroxyl groups remain poorly understood. Herein, density functional theory (DFT) calculations in combination with experimental characterizations of hydroxyl-rich graphene (HRG) cathodes at different lithiated states are performed. The calculation results predict that fully lithiated hydroxyl groups undergo Li+ desorption at a high potential of 4.45 V (vs. Li+/Li), and consequent conversion into carbonyl groups instead of return to hydroxyl groups. Experimental investigations through galvanostatic charge/discharge tests and ex-situ X-ray photoelectron spectra (XPS) analyses of HRG verify the predicted Li+ desorption potential and the conversion. This electrochemical conversion is effective to obtain carbonyl-rich graphene (CRG) with significantly improved specific capacities. The conversion process can be completed in LIC full cells assembled with pre-lithiated HRG cathodes, through which an HRG//N-doped porous carbon (NPC) LIC transforms into a CRG//NPC LIC with improved performance. The dual-carbon CRG//NPC LIC delivers an energy density of 206.2 Wh kg−1 at a power density of 169.5 W kg−1, and superior cycling stability.
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
2秒前
Muth完成签到,获得积分10
2秒前
ChengYonghui完成签到,获得积分10
3秒前
何一非完成签到,获得积分10
3秒前
peterlzb1234567完成签到,获得积分10
6秒前
LZY完成签到 ,获得积分10
6秒前
郑琦敏钰完成签到 ,获得积分10
6秒前
jiaying完成签到 ,获得积分10
9秒前
duoduo完成签到 ,获得积分10
10秒前
13秒前
花无双完成签到,获得积分0
13秒前
xili完成签到,获得积分10
15秒前
Zhao_Ruilin发布了新的文献求助10
15秒前
星辰大海应助帅气西牛采纳,获得10
17秒前
在水一方应助帅气西牛采纳,获得10
18秒前
syy应助帅气西牛采纳,获得10
18秒前
慕青应助帅气西牛采纳,获得10
18秒前
脑洞疼应助帅气西牛采纳,获得10
18秒前
万能图书馆应助帅气西牛采纳,获得10
18秒前
liming应助帅气西牛采纳,获得30
18秒前
bing完成签到,获得积分10
18秒前
lilili应助帅气西牛采纳,获得10
18秒前
朗姆完成签到,获得积分10
21秒前
平常的铅笔完成签到,获得积分10
23秒前
CharlesRoue完成签到,获得积分10
24秒前
jackhlj完成签到,获得积分10
25秒前
明亮的小蘑菇完成签到 ,获得积分10
25秒前
YPST完成签到,获得积分10
25秒前
糟糕的翅膀完成签到,获得积分10
26秒前
迷路凌柏完成签到 ,获得积分10
28秒前
早安完成签到 ,获得积分10
30秒前
朴实雨竹完成签到,获得积分10
32秒前
微死完成签到 ,获得积分10
33秒前
香蕉画板完成签到,获得积分10
34秒前
愉快的丹彤完成签到 ,获得积分10
35秒前
风趣之云完成签到 ,获得积分10
35秒前
细心溪流完成签到 ,获得积分10
36秒前
别叫我吃饭饭饭完成签到 ,获得积分10
36秒前
整齐白秋完成签到 ,获得积分10
42秒前
听寒完成签到,获得积分10
42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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
Social Psychology (第二版) 700
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7612993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9188337
关于积分的说明 19683885
捐赠科研通 7186262
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270770
关于科研通互助平台的介绍 2434319
邀请新用户注册赠送积分活动 2265669