N‐Doped Holey Graphene/Porous Carbon/Cellulose Nanofibers Electrode and Hydrogel Electrolyte for Low‐temperature Zinc‐ion Hybrid Supercapacitors

材料科学 电解质 超级电容器 石墨烯 化学工程 阳极 阴极 纳米纤维 碳纳米纤维 离子液体 储能 电化学 电极 纳米技术 碳纳米管 有机化学 化学 催化作用 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Wenhui Tian,Penggang Ren,Xin Hou,Baoli Fan,Yilan Wang,Tong Wu,Jiayi Wang,Zirui Zhao,Yanling Jin
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (10): e2411657-e2411657 被引量:24
标识
DOI:10.1002/smll.202411657
摘要

The susceptibility to freezing of the electrolyte and mismatched cathode make the aqueous zinc-ion hybrid supercapacitors (ZHSCs) have inferior electrochemical performance at low temperature. Herein, a novel freeze-tolerant hydrogel electrolyte (CEEZ) and matched graphene/porous carbon/cellulose nanofibers cathode (GPCN) are respectively fabricated via chemical cross-linking and a two-step process to assemble ZHSCs. The prepared electrode has a highly porous structure, abundant edge active sites, and increased interlayer spacing, which collectively reduces ion transport complexity and enhances the contact area with the electrolyte, promoting rapid ionic conduction pathways. For the CEEZ, the use of ethylene glycol reduces the saturated vapor pressure of water, thereby enhancing the frost resistance of the hydrogel electrolyte. Consequently, the ZHSCs assembled from GPCN, CEEZ, and Zn anode exhibit excellent specific capacitances of 1.11 F cm⁻2 (21.35 F cm⁻3) at 20 °C and 0.74 F cm⁻2 (14.23 F cm⁻3) at -20 °C. These results demonstrate the promising application potential of these ZHSCs in cold environments while maintaining impressive energy storage capabilities. This work provides valuable insights and a robust strategy for the design of high-performance low-temperature ZHSCs, enhancing their practical applicability in renewable energy storage systems.
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
cym完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
英姑应助kk采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
轩轩轩轩发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
磁控达人发布了新的文献求助10
4秒前
拾捌发布了新的文献求助10
4秒前
YYQX完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
xxxy应助淡然一兰采纳,获得10
5秒前
路灯下的小伙完成签到,获得积分10
5秒前
Orange应助hxy采纳,获得10
6秒前
孤巷的猫完成签到,获得积分10
6秒前
wanci应助风中小蕊采纳,获得10
6秒前
Bagel完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
季博常发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
wubuking完成签到 ,获得积分10
7秒前
神经小霞发布了新的文献求助10
8秒前
orixero应助粗暴的迎彤采纳,获得10
9秒前
Edward完成签到,获得积分10
9秒前
活泼滑板完成签到,获得积分10
9秒前
无极微光应助西梅采纳,获得20
10秒前
谷雨完成签到,获得积分10
10秒前
xin关闭了xin文献求助
10秒前
科研通AI6.3应助高兴123采纳,获得10
11秒前
我是老大应助oxygen采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
淳于一江完成签到,获得积分10
12秒前
zyj发布了新的文献求助10
12秒前
英姑应助小小阿杰采纳,获得10
13秒前
一指墨完成签到,获得积分10
13秒前
Jabowoo发布了新的文献求助10
14秒前
14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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6017710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7603754
关于积分的说明 16157191
捐赠科研通 5165472
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764915
邀请新用户注册赠送积分活动 1746326
关于科研通互助平台的介绍 1635214