Electrochemical activation of carbon cloth in aqueous inorganic salt solution for superior capacitive performance

超级电容器 电容 材料科学 电化学 电极 活性炭 电解质 水溶液 电流密度 化学工程 碳纤维 比表面积 水平扫描速率 纳米技术 复合材料 化学 循环伏安法 复合数 催化作用 有机化学 吸附 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Dong Ye,Yao Yu,Jie Tang,Lin Liu,Yue Wu
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:8 (19): 10406-10414 被引量:80
标识
DOI:10.1039/c6nr00606j
摘要

Carbon cloth (CC) is an inexpensive and highly conductive textile with excellent mechanical flexibility and strength; it holds great promise as an electrode material for flexible supercapacitors. However, pristine CC has such a low surface area and poor electrochemical activity that the energy storage capability is usually very poor. Herein, we report a green method, two-step electrochemical activation in an aqueous solution of inorganic salts, to significantly enhance the capacitance of CC for supercapacitor application. Micro-cracks, exfoliated carbon fiber shells, and oxygen-containing functional groups (OFGs) were introduced onto the surface of the carbon filament. This resulted in an enhancement of over two orders of magnitude in capacitance compared to that of the bare CC electrode, reaching up to a maximum areal capacitance of 505.5 mF cm(-2) at the current density of 6 mA cm(-2) in aqueous H2SO4 electrolyte. Electrochemical reduction of CC electrodes led to the removal of most electrochemically unstable surface OFGs, resulting in superior charging/discharging rate capability and excellent cycling stability. Although the activated CC electrode contained a high-level of surface oxygen functional groups (∼15 at%), it still exhibited a remarkable charging-discharging rate capability, retaining ∼88% of the capacitance when the charging rate increased from 6 to 48 mA cm(-2). Moreover, the activated CC electrode exhibited excellent cycling stability with ∼97% capacitance remaining after 10 000 cycles at a current density of 24 mA cm(-2). A symmetrical supercapacitor based on the activated CC exhibited an ideal capacitive behavior and fast charge-discharge properties. Such a simple, environment-friendly, and cost-effective strategy to activate CC shows great potential in the fabrication of high-performance flexible 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
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
1秒前
英俊的铭应助小巧十三采纳,获得10
2秒前
ll发布了新的文献求助10
3秒前
liia发布了新的文献求助10
4秒前
BJUTyang发布了新的文献求助10
5秒前
海绵宝宝完成签到 ,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
6秒前
发发发完成签到,获得积分10
10秒前
123完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
jiajiajia完成签到,获得积分20
11秒前
英姑应助LucyMartinez采纳,获得10
12秒前
葛儿完成签到 ,获得积分10
14秒前
小巧十三完成签到,获得积分10
15秒前
liia完成签到,获得积分10
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
李爱国应助戴明琪采纳,获得30
21秒前
22秒前
灰机灰机完成签到,获得积分10
22秒前
oahcchao完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
Zehn发布了新的文献求助10
29秒前
深情安青应助irisjlj采纳,获得10
30秒前
可爱的函函应助探索小新采纳,获得10
32秒前
32秒前
无花果应助Zehn采纳,获得10
33秒前
xsy完成签到 ,获得积分10
35秒前
caoxiwei发布了新的文献求助10
36秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
37秒前
39秒前
41秒前
42秒前
42秒前
踏实映天完成签到 ,获得积分10
42秒前
冰之完成签到,获得积分10
44秒前
MHY完成签到,获得积分20
45秒前
46秒前
46秒前
vivianfou发布了新的文献求助10
47秒前
大春发布了新的文献求助10
47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
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4883546
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4169043
关于积分的说明 12935786
捐赠科研通 3929327
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2156096
邀请新用户注册赠送积分活动 1174515
关于科研通互助平台的介绍 1079202