Void Space Control in Porous Carbon for High-Density Supercapacitive Charge Storage

超级电容器 材料科学 电容 电解质 储能 电极 多孔性 碳纤维 空隙(复合材料) 电化学 化学工程 纳米技术 空间电荷 复合材料 复合数 化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类 电子
作者
Bincy Lathakumary Vijayan,Nurul Khairiyyah Mohd Zain,Izan Izwan Misnon,M. V. Reddy,Stefan Adams,Chun‐Chen Yang,Gopinathan M. Anilkumar,Rajan Jose
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:34 (4): 5072-5083 被引量:57
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.0c00737
摘要

High-density charge (energy) storage under supercapacitive mode requires an electrode that would deliver larger space for charge accumulation and offer a larger electrochemical potential difference at an electrode–electrolyte interface. Porous carbon has been a preferred electrode for commercial supercapacitors; however, its charge storability is much lower than that of state-of-the-art charge-storage devices such as lithium-ion batteries. We show that one of the primary limiting factors is the voids in porous carbon, which do not contribute to the capacitance because their sizes are much larger than the size of the solvated/unsolvated ions in the electrolyte. We partially activate these voids by filling them with a flower-shaped 3D hierarchical pseudocapacitive material (MnCo2O4) by assuming that flower-shaped fillers would provide an additional easily accessible surface for charge adsorption. Less than 10 wt % MnCo2O4 in the porous carbon from palm kernel shells through simple wet impregnation results in a five-fold increase in the charge storability. Laboratory prototypes of symmetric supercapacitors are fabricated using the MnCo2O4-filled carbon electrodes, which show five times higher specific energy than pure carbon and are cycled over 5000 times with >95% capacitance retention. The present strategy of activating the voids by hierarchical 3D nanostructures could be applied to build high-performance energy-storage devices.

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
xx发布了新的文献求助10
刚刚
土豪的念梦完成签到,获得积分10
1秒前
小苏打发布了新的文献求助10
1秒前
贺岚完成签到,获得积分10
1秒前
思源应助细心的傲芙采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
西咪发布了新的文献求助10
2秒前
羔羊发布了新的文献求助10
2秒前
冰7淋发布了新的文献求助10
2秒前
pets完成签到,获得积分10
2秒前
小肚皮完成签到,获得积分10
2秒前
zzy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
CodeCraft应助科研不通采纳,获得10
3秒前
hohn发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
gml完成签到,获得积分10
3秒前
杨大帅气完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
无私的怜烟完成签到,获得积分10
5秒前
Ava应助钦钦采纳,获得10
5秒前
TT发布了新的文献求助10
5秒前
zhangHR发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
nothing完成签到,获得积分10
5秒前
认真一斩发布了新的文献求助50
5秒前
5秒前
0717完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
年把月拥有完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
科研通AI6.1应助FKVB_采纳,获得10
7秒前
7秒前
vvvvvv完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
天下无敌完成签到,获得积分10
8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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Modified letrozole versus GnRH antagonist protocols in ovarian aging women for IVF: An Open-Label, Multicenter, Randomized Controlled Trial 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6062774
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7894967
关于积分的说明 16311858
捐赠科研通 5206014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2785147
邀请新用户注册赠送积分活动 1767765
关于科研通互助平台的介绍 1647426