High-yield synthesis of N-rich polymer-derived porous carbon with nanorod-like structure and ultrahigh N-doped content for high-performance supercapacitors

超级电容器 纳米棒 材料科学 化学工程 杂原子 碳化 聚合物 比表面积 电解质 纳米技术 电容 产量(工程) 碳纤维 电化学 电极 有机化学 化学 复合材料 扫描电子显微镜 催化作用 复合数 物理化学 工程类 戒指(化学)
作者
Liping Zheng,Bin Tang,Xiaochao Dai,Ting Xing,Yinhui Ouyang,Ying Wang,Baobao Chang,Hongbo Shu,Xianyou Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:399: 125671-125671 被引量:124
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.125671
摘要

Abstract Porous carbon with unique nanostructure, high heteroatom doping as well as large specific surface area is regarded as an attractive candidate for supercapacitor applications, yet high-yield and free-template synthesis of such material remains a great challenge. Herein, a facile free-template activation method is adopted to transform a nanorod-like N-rich polymer into a new type of N-doped porous carbon by activation of copper chloride (CuCl2). Utilizing this mild activation agent to fulfill one-step carbonization/activation not only can maintain the natural morphology of the precursor and reduce the release of heteroatoms, but also can achieve high-yield synthesis of N-doped porous carbon with abundant micropores. Moreover, these polymer-derived carbons (C-CuCl2) exhibit an unique nanorod-like morphology with hierarchical porous structures, large surface areas (up to 2167.2 m2 g−1), extraordinarily high N doping level (up to 12.9 wt%), and high carbon yields (up to 60 wt%). Owing to these unique characteristics, the best-performed C-CuCl2-800 exhibits a good electrochemical performacne in supercapacitor applications, delivering a delightful capacitance of 271 F g−1 at 0.5 A g−1 and 97% capacitance retention after 10 000 charge-discharge operations at 5.0 A g−1 in a 6.0 M KOH electrolyte. Moreover, a high energy density of 64.5 Wh kg−1 at 350 W kg−1 is also demonstrated for the ionic-liquid-based supercapacitor. Therefore, the facile activation method offers a promising prospect for the high-yield translation of various polymers into porous carbon nanomaterials with high heteroatom doping and large specific surface area.
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
Stove发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Casey完成签到,获得积分10
2秒前
June完成签到,获得积分10
2秒前
康康发布了新的文献求助30
2秒前
科研通AI6.1应助llynvxia采纳,获得10
2秒前
2秒前
英俊的铭应助ADAB0002采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
桐桐应助幽默的醉冬采纳,获得10
3秒前
Owen应助孤独问雁采纳,获得10
3秒前
星辰大海应助无限的灵采纳,获得10
3秒前
今后应助11采纳,获得10
4秒前
完美世界应助斯文念双采纳,获得10
4秒前
4秒前
jia发布了新的文献求助50
4秒前
ldh233完成签到,获得积分10
5秒前
昼夜本色发布了新的文献求助10
5秒前
BSP关闭了BSP文献求助
5秒前
6秒前
June发布了新的文献求助10
6秒前
sqz_df发布了新的文献求助10
7秒前
haojiewu完成签到,获得积分10
7秒前
ldh233发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
GWNT发布了新的文献求助10
9秒前
Umai发布了新的文献求助10
9秒前
有夜空的地方必然有星河完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
醉熏的友卉完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
科研通AI6.1应助端庄亦巧采纳,获得10
12秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
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 5743528
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5414569
关于积分的说明 15347814
捐赠科研通 4884209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625665
邀请新用户注册赠送积分活动 1574515
关于科研通互助平台的介绍 1531418