Phosphorous-doped bimetallic sulfides embedded in heteroatom-doped carbon nanoarrays for flexible all-solid-state supercapacitors

杂原子 材料科学 超级电容器 双金属片 电解质 兴奋剂 纳米技术 电极 电导率 化学工程 功率密度 碳纤维 密度泛函理论 金属 光电子学 电化学 复合材料 有机化学 冶金 物理化学 化学 功率(物理) 计算化学 戒指(化学) 物理 量子力学 复合数 工程类
作者
Shuo Li,Minghao Hua,Yuan Yang,Xiaowen Zheng,Wei Huang,Pengchao Si,Lijie Ci,Jun Lou
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Nature]
卷期号:64 (10): 2439-2453 被引量:26
标识
DOI:10.1007/s40843-020-1667-1
摘要

Flexible supercapacitors (SCs) have become a popular research topic due to their extra-long service life, foldability, and wearability. Nevertheless, their low energy density restricts their applications. Here, we synthesized phosphorus-doped bimetallic sulfides embedded in heteroatom-doped (N, S, and P) carbon shells (P-ZCS/HC) using a simple approach to create high-performance flexible electrodes. The three-dimensional architecture made by interlaced nanosheets was preserved, and raised nanoparticles appeared on the rough surface during the annealing operation, increasing the specific surface area and potential exposure to the electrolyte. It is noteworthy that the optimal P-ZCS/HC electrode possessed a remarkable capacity of 1080 C g−1 at 1 A g−1 along with superb cycling stability. These extraordinary properties were primarily caused by plentiful redox reactions, enhanced conductivity, and synergic effects of the P-doped metal sulfides and heteroatom-doped carbon shells. Density functional theory simulations confirmed the good function of the P-doped electrodes and their ability to boost conductivity, improve reactive dynamics, and promote OH− adsorption. Notably, the assembled all-solid-state hybrid SC exhibited a maximum energy density of 62.9 W h kg−1 and a power density of 16 kW kg−1, while being able to maintain 92.0% of its initial capacity after 10,000 cycles. This systematic report provides new insight into the design and synthesis of electrodes with complex components and outstanding structures for the flexible energy field.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
惜陌发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
FashionBoy应助小康采纳,获得10
2秒前
搜集达人应助WN采纳,获得10
3秒前
难过手链发布了新的文献求助10
4秒前
Mavis完成签到,获得积分10
4秒前
老温完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
谨慎乌发布了新的文献求助10
6秒前
javascript完成签到,获得积分10
6秒前
yidi01完成签到,获得积分10
6秒前
小确幸完成签到,获得积分10
8秒前
白开水完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
kento发布了新的文献求助30
10秒前
半烟完成签到 ,获得积分10
10秒前
ing发布了新的文献求助30
12秒前
浅忆发布了新的文献求助10
12秒前
Hui_2023发布了新的文献求助30
14秒前
16秒前
半烟发布了新的文献求助10
17秒前
20秒前
WN发布了新的文献求助10
20秒前
24秒前
Owen应助果小镁采纳,获得10
27秒前
Jasper应助小康采纳,获得10
27秒前
要减肥的凝琴完成签到,获得积分10
31秒前
浅忆完成签到,获得积分10
32秒前
星辰大海应助猜猜我是谁采纳,获得10
32秒前
惜陌发布了新的文献求助10
33秒前
十二月花开完成签到 ,获得积分10
35秒前
YG完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
37秒前
ls完成签到,获得积分10
39秒前
酷酷的冰淇淋完成签到 ,获得积分10
40秒前
求助人员发布了新的文献求助10
42秒前
mylord完成签到,获得积分10
42秒前
大龙哥886应助Lny采纳,获得20
45秒前
49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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5560435
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4645638
关于积分的说明 14675849
捐赠科研通 4586812
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2516534
邀请新用户注册赠送积分活动 1490145
关于科研通互助平台的介绍 1461007