Rationally tuning ratio of micro- to meso-pores of biomass-derived ultrathin carbon sheets toward supercapacitors with high energy and high power density

超级电容器 电容 功率密度 材料科学 比表面积 制作 化学工程 碳纤维 多孔性 电容器 纳米技术 比能量 电极 生物量(生态学) 复合材料 功率(物理) 电压 化学 有机化学 复合数 电气工程 热力学 替代医学 催化作用 物理化学 病理 工程类 地质学 物理 海洋学 医学
作者
Yuhe Zhang,Chao Wu,Shuai Dai,Lifei Liu,Heng Zhang,Wei Shen,Wei Sun,Chang Ming Li
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:606: 817-825 被引量:78
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.08.042
摘要

The carbon pore structure could have a significant effect on supercapacitor performance; however, this effect has not yet been systematically studied. A facile approach for synthesizing porous, ultrathin carbon sheets while rationally tuning the ratio of micro-to meso-pores via partial corrosion has been developed for the fabrication of high-performance devices. The prepared carbon from biomass with an optimal ratio of micro- to meso-pores has a large specific surface area of 1785 m2 g -1, a high specific capacitance of 447F g -1 at 0.5 A g-1, a high energy density of 15.5-9.7 Wh kg-1, and an excellent power density of 0.062-6.24 kW kg-1. After 10,000 charge-discharge cycles, the capacitance retention was maintained at 95%, which exceeded most of the biomass-carbon-based capacitors. Volcano relationships were found to exist through plots of both specific surface area and specific capacitance versus the micro-to meso-pore ratio. An enhancement mechanism with a rational pore structure is proposed, which not only networks micropores to remove died-end micropores to achieve the largest specific active surface area and high specific capacitance but also realizes fast mass-transport channels, resulting in high power density. This work provides an effective approach based on waste re-use by tuning a rational pore structure for achieving high energy/power density toward green energy applications with universal significance.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
踏实威完成签到,获得积分10
刚刚
SciGPT应助zzaxx123采纳,获得10
1秒前
弄香发布了新的文献求助10
3秒前
欣慰的白羊完成签到,获得积分10
4秒前
fanhongpeng完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
ermiao发布了新的文献求助10
5秒前
小李子完成签到,获得积分10
7秒前
JamesPei应助曙丽盼采纳,获得10
8秒前
无极微光应助隐形的若灵采纳,获得20
8秒前
打打应助种花家的狗狗采纳,获得10
8秒前
善学以致用应助TingtingGZ采纳,获得10
8秒前
Stroeve完成签到,获得积分10
9秒前
lzylzy完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
zh完成签到,获得积分10
12秒前
lzylzy发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
李顺利给李顺利的求助进行了留言
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
yanghj完成签到,获得积分20
20秒前
20秒前
21秒前
莎akkk发布了新的文献求助10
22秒前
曙丽盼发布了新的文献求助10
22秒前
Hermon发布了新的文献求助10
22秒前
星辰大海应助七栀采纳,获得10
22秒前
TingtingGZ发布了新的文献求助10
23秒前
LD20000620完成签到,获得积分10
23秒前
24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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Handbook of Spirituality, Health, and Well-Being 800
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5526942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4616873
关于积分的说明 14556205
捐赠科研通 4555440
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2496353
邀请新用户注册赠送积分活动 1476654
关于科研通互助平台的介绍 1448212