Localized Electron Density Regulation Effect for Promoting Solid–Liquid Ion Adsorption to Enhance Areal Capacitance of Micro‐Supercapacitors

材料科学 超级电容器 假电容 电容 石墨烯 化学物理 离子 纳米技术 电荷密度 电解质 吸附 碳纳米管 化学工程 光电子学 电极 化学 物理化学 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Zhiwei Zhao,Zixi Wang,Ying-Song Yu,Yi Hu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (41) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/smll.202302489
摘要

The development of flexible microelectronic systems requires the construction of high-energy-output planar micro-supercapacitors (MSCs). Herein, the localized electron density, by introducing graphene quantum dots (GQDs) on the surface of electrodes, is regulated. The enhanced local field intensity promotes ion electrostatic adsorption at the solid-liquid interface, which significantly improves the energy density of MSCs in the confined space. Local electronic structure has been investigated from the perspective of the topological analysis of the electron localization function (ELF) and the electron density. Impressively, the edges of the simulated structure exhibit a higher electron density distribution than the CC skeleton. This finding indicates that the introduced GQDs reinforce the intrinsic electrical double-layer capacitance (EDLC) and the oxygen-bearing functional groups at the edge, further increasing the pseudocapacitance performance. Moreover, the edge electron aggregation effect enables the all-carbon-based symmetric MSCs to exhibit ultra-high areal capacitance (21.78 mF cm-2 ) and excellent cycle stability (86.74% retention after 25 000 cycles). This novel surface local charge regulation strategy is also applied for intensifying ion electrostatic adsorption on Zn-ion hybrid MSCs (polyvalent metal ions) and ion-gel electrolyte MSCs (non-metallic ions). With excellent planar integration, this device demonstrates excellent flexibility and has potential applications in timing and environmental monitoring.
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
阿婆家的傻小子完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
HEIKU应助研友_LXd7JL采纳,获得10
3秒前
风起完成签到,获得积分10
3秒前
大熊完成签到 ,获得积分10
3秒前
想不到吧完成签到,获得积分10
4秒前
NexusExplorer应助孙一一采纳,获得30
4秒前
研友_VZG7GZ应助jinxing采纳,获得10
4秒前
fiee发布了新的文献求助10
4秒前
大气愫发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
韩大大完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
月亮煮粥发布了新的文献求助10
7秒前
长檐完成签到,获得积分10
8秒前
kxlybxx应助罗博超采纳,获得30
8秒前
10秒前
10秒前
10秒前
ylsk完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
遥感小虫发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
nini应助dong采纳,获得10
12秒前
四心完成签到,获得积分10
12秒前
十八发布了新的文献求助10
12秒前
包容凌翠完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
南宫清涟发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
仲侣弥月发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
包容凌翠发布了新的文献求助10
17秒前
守仁则阳明完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
中国心血管健康与疾病报告2023(要完整的报告) 500
Ожившие листья и блуждающие цветы. Практическое руководство по содержанию богомолов [Alive leaves and wandering flowers. A practical guide for keeping praying mantises] 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 3102306
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2753550
关于积分的说明 7624251
捐赠科研通 2406157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1276684
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 616901
版权声明 599103