Micro‐Redoxcapacitor: A Hybrid Architecture Out of the Notorious Energy‐Power Density Dilemma

材料科学 纳米柱 超级电容器 氧化还原 阴极 储能 电解质 阳极 功率(物理) 功率密度 化学工程 插层(化学) 纳米技术 电极 电容 纳米结构 无机化学 电气工程 工程类 物理 物理化学 量子力学 化学 冶金
作者
Zhiqian Cao,Haibo Hu,Derek Ho
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (19) 被引量:54
标识
DOI:10.1002/adfm.202111805
摘要

Abstract Insufficient areal energy density along with unstable delivery, resulting from a linearly sloped time‐voltage response rooting in redox‐free/surface‐redox operating mechanisms severely restricts the application scenarios of micro‐supercapacitors. Herein, by coupling silver nanowires (AgNWs) between MXene interlayers with the help of bacterial cellulose (BC) as bio‐dispersant toward MXene/AgNWs&BC hybrid cathode to pair with Zn anode, a novel Zn 2+ ‐Cl − dual‐ions micro‐redox capacitor (MRC) employing polyacrylamide/ZnCl 2 + NH 4 Cl hydrogel electrolyte is first present. The introduced AgNWs nanopillars alleviate the MXene nanosheets restacking to facilitate Cl − transfer kinetics, and concurrently strengthen the charge storage capacity and output stability benefiting from a flat discharge plateau stemming from the extra phase transition behavior (Ag ⇔ AgCl). Thus, an appealing dual energy storage mechanism, featuring i) expedited Cl − diffusion involved de/intercalation and ii) reversible solid‐to‐solid conversion of Ag/AgCl redox couple confined between MXene interlayers, is established and revealed by in situ XRD/Raman analyses. Consequently, remarkably boosted areal energy density up to 227 μ Wh cm −2 along with significantly improved output stability and suppressed notorious self‐discharge behavior, are achieved in the resultant MRC. This work provides a brand new strategy for designing innovative MXene‐based MRC featuring a hybrid charge storage mechanism of ions‐intercalation and phase conversion to simultaneously realize high and steady energy output.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
伊琳完成签到 ,获得积分10
刚刚
chshj完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
miao完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
KrisTina发布了新的文献求助10
4秒前
cindy完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
刘振坤发布了新的文献求助30
7秒前
我超爱cs完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
HYCT完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
会飞的小猪完成签到,获得积分0
10秒前
13秒前
反杀闰土的猹完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
粥粥舟完成签到,获得积分10
14秒前
Ava应助天真大神采纳,获得10
18秒前
jenninelzl完成签到 ,获得积分10
20秒前
李某完成签到 ,获得积分10
20秒前
土豆ni完成签到 ,获得积分10
22秒前
小耿完成签到 ,获得积分10
22秒前
jjj完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
jenninelzl关注了科研通微信公众号
24秒前
iii完成签到 ,获得积分10
24秒前
善学以致用应助开心采纳,获得10
24秒前
啦啦啦123完成签到 ,获得积分10
25秒前
橘子屿布丁完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
缥缈映安发布了新的文献求助10
27秒前
顾茗发布了新的文献求助10
29秒前
海海完成签到,获得积分10
30秒前
32秒前
烟花应助学分采纳,获得10
33秒前
吉吉发布了新的文献求助10
35秒前
BCS完成签到,获得积分10
36秒前
38秒前
39秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3140221
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2791023
关于积分的说明 7797567
捐赠科研通 2447480
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301898
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626345
版权声明 601194