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Phosphorus in honeycomb-like carbon as a cathode boosting pseudocapacitive properties for Zn-ion storage

材料科学 超级电容器 掺杂剂 阴极 阳极 化学工程 功率密度 介孔材料 储能 碳纤维 纳米技术 无机化学 兴奋剂 电容 电极 光电子学 复合材料 化学 有机化学 催化作用 物理化学 复合数 工程类 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Huailin Fan,Shuxin Zhou,Qifeng Chen,Guoming Gao,Qingfu Ban,Zhixiang Xu,Fei He,Guangzhi Hu,Xun Hu
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:493: 229687-229687 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.229687
摘要

Zn-ion hybrid supercapacitors (ZSCs) are an advanced energy storage device displaying promising prospects with battery-type and capacitive electrodes. Unveiling the reaction paths of dopants in carbon cathode is essential for rationally improving deficient adsorption sites to match the high energy capacity of Zn anode. In this work, the P-doped honeycomb-like porous carbon with abundant micro/mesoporous channels is employed as a cathode for ZSCs. Phosphorus dopant could significantly enhance pseudo-capacitance by promoting the reaction of the oxygen functional groups and Zn ions, but does not participate in pseudo-capacitance reactions. The P-doped honeycomb-like porous carbon exhibits interconnected conductive network and abundant electroactive sites. The resulting ZSCs devices deliver an energy density of 129.3 Wh/kg at a power density of 1000 W/kg and 72.54 Wh/kg even at the high power density of 20000 W/kg as well as excelling cycling life over 10,000 cycles.
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