Rational design of nano-architecture composite hydrogel electrode towards high performance Zn-ion hybrid cell

材料科学 阳极 阴极 复合数 电极 电化学 电解质 纳米技术 超级电容器 纳米结构 化学工程 电池(电) 石墨烯 复合材料 化学 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Jianwei Han,Kai Wang,Wenhao Liu,Chen Li,Xianzhong Sun,Xiong Zhang,Yabin An,Sha Yi,Yanwei Ma
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:10 (27): 13083-13091 被引量:106
标识
DOI:10.1039/c8nr03889a
摘要

In this paper, we developed a novel Zn-ion hybrid cell based on a graphene-conducting polymer composite hydrogel (capacitor-type) cathode and a zinc metal (battery-type) anode. The pseudocapacitive-type cathode materials can effectively boost the capacity of Zn-ion hybrid cell compared to that of electrical double layer cathode materials. In particular, the composite hydrogel with rational designed three-dimensional (3D) nano-architecture combining 3D porous nanostructure with hydrogel, can significantly enlarge the active interfaces between the electrode and electrolyte. According to our experiments, the 3D graphene@PANI composite hydrogel electrode exhibits a large capacity of 154 mA h g-1, a superior rate capability and excellent capacity retention of 80.5% after 6000 charge-discharge cycles in a Zn-ion hybrid cell. The outstanding electrochemical properties demonstrate that the 3D nanostructure composite hydrogel materials can effectively promote the material utilization, transport of charges, and reduce the degradation of conducting polymers, leading to a highly efficient, fast and stable electrochemical process. Based on our results, Zn-ion hybrid cells based on a composite hydrogel electrode could be an extremely promising candidate for next generation electrochemical energy storage devices.
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
Mor发布了新的文献求助10
刚刚
顾矜应助欢喜雯采纳,获得10
刚刚
1秒前
一生总发布了新的文献求助10
1秒前
18922406869发布了新的文献求助10
1秒前
chuiji完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
tdw完成签到,获得积分10
3秒前
dzy1317完成签到,获得积分10
3秒前
英姑应助愤怒的小土豆采纳,获得10
3秒前
小小怪将军完成签到,获得积分10
4秒前
CipherSage应助爱听歌笑寒采纳,获得10
4秒前
瘦瘦依瑶完成签到,获得积分10
6秒前
shade66666发布了新的文献求助10
6秒前
大方绿蕊发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
10秒前
独特凡松完成签到,获得积分10
10秒前
20231125发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
zwhy发布了新的文献求助10
12秒前
15秒前
15秒前
无花果应助草晚晴采纳,获得10
16秒前
Chocolat_Chaud完成签到,获得积分10
17秒前
清脆的棒球完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
sa完成签到,获得积分10
18秒前
Singularity应助小张z采纳,获得20
20秒前
绝世容颜完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
善学以致用应助creepppp采纳,获得10
21秒前
小马甲应助creepppp采纳,获得10
22秒前
Akim应助creepppp采纳,获得10
22秒前
hu完成签到,获得积分10
23秒前
脾气好好的蛇完成签到,获得积分10
25秒前
坚强的皮皮虾完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 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 3170358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821551
关于积分的说明 7934795
捐赠科研通 2481787
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322122
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633512
版权声明 602608