亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Local protonation of polyaniline induced by nitrogen-doped carbon skeleton towards ultra-stable Zn-organic batteries with a dual-ion insertion/extraction mechanism

聚苯胺 萃取(化学) 质子化 对偶(语法数字) 氮气 材料科学 碳纤维 兴奋剂 离子 化学工程 双重角色 无机化学 化学 聚合物 有机化学 组合化学 复合材料 艺术 文学类 光电子学 复合数 工程类 聚合
作者
Jiawei Gu,Ze Yuan,Haiyan Wang,Junling Shen,Jiqiang Ning,Yijun Zhong,Yong Hu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:448: 137711-137711 被引量:77
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137711
摘要

A locally protonated nitrogen-doped carbon dodecahedron@polyaniline cathode is rationally designed and fabricated, which shows great promise in Zn-organic batteries and Zn-ion hybrid supercapacitors. The as-assembled battery exhibits a high capacity of 325 mAh g −1 at 0.2 A g −1 and a long cycle life over 5000 cycles, and a surface-controlled dual-ion mechanism involving Zn 2+ /H + ion insertion/extraction is further confirmed. • N-doped carbon skeleton can serve as the coordinator to regulate the local protonation environment of PANI. • The protonated NCD@PANI heterostructures achieve an exceptional capacity and a long-term cyclic life for Zn-organic batteries. • The surface-controlled dual-ion mechanism involving Zn 2+ /H + ion insertion/extraction is further confirmed. Organic compounds are promising cathode materials for efficient aqueous Zn-ion batteries due to their structural diversity and tunability, but their limited capacity and inadequate cycle life plague the practical applications. In this study, a two-step MOF-derived pyrolysis and oxidative polymerization strategy has been developed to prepare locally protonated nitrogen-doped carbon dodecahedron@polyaniline (NCD@PANI) nanohybrids as an efficient cathode for ultra-stable Zn-ion storage. The N-doped carbon skeleton with rich pyrrolic-N groups can serve as the coordinator to regulate the local protonation environment of PANI through strong hydrogen bond interactions, thus promoting the redox reactions. As expected, the as-assembled NCD@PANI//Zn battery exhibits excellent electrochemical performances, including a high capacity of 325 mAh g −1 at 0.2 A g −1 and a long cycle life of 5000 cycles. The governing Zn 2+ /H + dual-ion insertion/extraction mechanism is further unveiled using a series of ex situ measurements. This work provides a new strategy to develop high-performance organic compound electrodes for efficient energy storage devices through the technique of local protonation.
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
11秒前
11秒前
优雅的梦芝完成签到,获得积分10
11秒前
小付发布了新的文献求助10
16秒前
suces发布了新的文献求助10
17秒前
莫大完成签到 ,获得积分10
21秒前
My_magnum_opus完成签到,获得积分0
27秒前
30秒前
香蕉觅云的应助被suces采纳,获得10
30秒前
30秒前
大力凡旋完成签到,获得积分10
33秒前
Hello的应助被科研通管家采纳,获得10
34秒前
白河的应助被科研通管家采纳,获得10
34秒前
Criminology34的应助被科研通管家采纳,获得10
34秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
34秒前
suces完成签到,获得积分10
35秒前
清焰发布了新的文献求助10
36秒前
心灵美涵蕾完成签到,获得积分10
40秒前
尘丶完成签到 ,获得积分10
40秒前
科研通AI6.4的应助被小付采纳,获得10
41秒前
健忘盼柳完成签到,获得积分10
41秒前
ycy完成签到 ,获得积分10
45秒前
尘丶关注了科研通微信公众号
47秒前
CipherSage的应助被研友_Zlepz8采纳,获得10
52秒前
ice完成签到 ,获得积分10
53秒前
美好远航完成签到,获得积分10
56秒前
酷波er的应助被清焰采纳,获得10
56秒前
59秒前
研友_Zlepz8发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
聂的苏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
整齐的天问完成签到,获得积分10
1分钟前
高震博发布了新的文献求助10
1分钟前
清焰发布了新的文献求助10
1分钟前
朴素的荧荧完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
幸运鹅发布了新的文献求助30
1分钟前
高震博完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
Les Mots du discours 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8122798
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9526938
关于积分的说明 21563446
捐赠科研通 7702080
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3415812
关于科研通互助平台的介绍 2541470
邀请新用户注册赠送积分活动 2456278