N-doped cellulose-based carbon aerogels with a honeycomb-like structure for high-performance supercapacitors

超级电容器 气凝胶 材料科学 杂原子 比表面积 电解质 化学工程 碳纤维 电容 复合材料 电极 有机化学 化学 复合数 烷基 物理化学 工程类 催化作用
作者
Lei E,Jiaming Sun,Wentao Gan,Zhenwei Wu,Zhou Xu,Lifei Xu,Chunhui Ma,Wei Li,Shouxin Liu
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:38: 102414-102414 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.est.2021.102414
摘要

Derived from abundant biomass, porous carbon materials that have a unique structure, a high specific surface area, and heteroatom doping are promising electrodes for supercapacitors. In this work, using cellulose as the raw material and polypyrrole as the nitrogen source, a porous N-doped carbon aerogel with an interconnected honeycomb-like structure is synthesized by using ice crystals as a template, along with a facile CO2 activation treatment. The carbon aerogels possess a three-dimensional percolation network with a high specific surface area (1196 m2 g − 1) and numerous micropores (0.58 cm3 g − 1), which aid electrolyte penetration and ion storage. In addition, the doped N heteroatoms contribute to a pseudo-capacitance. As a result, the supercapacitor based on the prepared carbon aerogel exhibits a high specific capacitance (160 F g − 1), good charging/discharging rates, and an excellent cycling stability (only 0.18% loss after 3000 cycles). A specific energy up to 21.9 Wh kg−1 is achieved at a specific power of 145 W kg−1 when using a 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate electrolyte. This work demonstrates that a N-doped, cellulose-based carbon aerogel with an interconnected honeycomb-like percolation structure is a promising electrode material for high-performance supercapacitors.
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
ly发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
36456657应助kk采纳,获得10
1秒前
yuxuan发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
乐乐应助Surge采纳,获得10
3秒前
3秒前
CipherSage应助水123采纳,获得10
3秒前
随便起个吧完成签到 ,获得积分10
3秒前
May发布了新的文献求助10
3秒前
夜寻发布了新的文献求助10
4秒前
1111111完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
夏墨发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
有魅力的雨梅完成签到,获得积分10
5秒前
Ava应助龙行天下采纳,获得10
5秒前
策略完成签到,获得积分10
5秒前
Hhh完成签到 ,获得积分10
5秒前
脆脆鲨发布了新的文献求助10
5秒前
XX发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
rsy完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
liao应助托勒兰德安德烈采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
Surge完成签到,获得积分10
8秒前
聪明邪欢完成签到,获得积分10
8秒前
Linjiannan发布了新的文献求助10
8秒前
灌水大王发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
JamesPei应助铛铛铛采纳,获得10
9秒前
9秒前
邓晓云完成签到,获得积分10
9秒前
虚拟的若发布了新的文献求助10
10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
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exploring Nostalgia 500
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5667772
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4887765
关于积分的说明 15121847
捐赠科研通 4826643
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2584209
邀请新用户注册赠送积分活动 1538157
关于科研通互助平台的介绍 1496386