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Carbonization‐free wood electrode with MXene‐reconstructed porous structure for all‐wood eco‐supercapacitors

超级电容器 碳化 气凝胶 材料科学 多孔性 电极 电阻率和电导率 电化学 电导率 复合材料 化学工程 化学 电容 工程类 电气工程 物理化学 扫描电子显微镜
作者
Weimin Chen,Kai Yang,Min Luo,Qian Zhang,Zhao Li,Chaozheng Liu,Xiaoyan Zhou
出处
期刊:EcoMat [Wiley]
卷期号:5 (1) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/eom2.12271
摘要

Abstract To bypass the conventional high temperature carbonization, MXene with an ultra‐high electrical conductivity and good electrochemical activity is coated on natural wood to make it a free‐standing electrode (TW). TW achieves a high electrical conductivity of 106.4 S m −1 and large capacitance of ~700 mF cm −2 at 0.5 mA cm −2 . Furthermore, to overcome the low space utilization of the oversized vessels in wood which leads to a low energy density, a reconstructing strategy is used on TW to fully use the natural porous structure of wood by filling MXene aerogels in vessels. Compared with TW, the MXene aerogel‐loaded TW shows higher electrical conductivity of 323.6 S m −1 and capacitance of 930 mF cm −2 with remarkably high rate capability of 88.2% (0.5–10 mA cm −2 ). Additionally, an all‐wood eco‐supercapacitor is fabricated, and achieves a high energy density of 23 μW h cm −2 at 577 μW cm −2 . image
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