Surface Charge Regulation of Graphene by Fluorine and Chlorine Co-Doping for Constructing Ultrastable and Large Energy Density Micro-Supercapacitors

超级电容器 石墨烯 材料科学 纳米技术 兴奋剂 能量密度 电荷(物理) 表面改性 化学工程 化学物理 光电子学 电极 化学 工程物理 电容 物理 物理化学 冶金 工程类 量子力学
作者
Binbin Liu,Jiagang Hou,Kai Wang,Caixia Xu,Qinghua Zhang,Lin Gu,Weijia Zhou,Qian Li,John Wang,Hong Liu
标识
DOI:10.2139/ssrn.4604079
摘要

Settling the structure stacking of graphene nanosheets to maintain the high dispersity has been the intense issue to facilitate their practical application in the microelectronics-related devices. Herein, the co-doping of the highest electronegative fluorine and large atomic radius chlorine into graphene via one-step electrochemical exfoliation protocol were engineered to actualize the ultralong cycling stability with no structural pile for all-solid-state flexible micro-supercapacitors (MSCs). Density functional theoretical calculations unveiled that the fluorine into graphene can form the “ionic” C-F bond to increase the repulsive force between nanosheets, and the introduction of chlorine can enlarge the layer spacing of graphene as well as increase active sites by accumulating the charge on pore defects. The co-doping of F and Cl generates the strong synergy to achieve high reversible capacitance and sturdy structure stability for graphene. The as-constructed aqueous gel-based MSC exhibited the superb cycling stability for 500,000 cycles with no capacitance loss and structure stacking. Furthermore, the ionic liquid gel-based MSC demonstrated a high energy density of 113.9 mW h cm-3 under high voltage up to 3.5 V. The current work enlightens deep insights into the design and scalable preparation of high performance co-doped graphene electrode candidate in the field of flexible microelectronics.

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
支翰完成签到 ,获得积分10
1秒前
一一发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
bitahu发布了新的文献求助10
2秒前
orixero应助小小采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
研友_VZG7GZ应助姜建正采纳,获得10
3秒前
鲜于夜白完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
酷波er应助无奈冬寒采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
鲜于夜白发布了新的文献求助10
8秒前
斯文败类应助孤独的迎滑采纳,获得10
8秒前
8秒前
可爱的函函应助wxpz采纳,获得10
9秒前
胡英宇发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
花花完成签到,获得积分10
11秒前
kk123发布了新的文献求助10
11秒前
大模型应助GXJ采纳,获得20
12秒前
yhchow0204应助小朋友采纳,获得10
12秒前
yhchow0204应助小朋友采纳,获得10
12秒前
light完成签到,获得积分20
13秒前
知道发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
am发布了新的文献求助30
15秒前
pitto完成签到,获得积分10
15秒前
充电宝应助light采纳,获得10
17秒前
hyy发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
yym完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
杨杨杨发布了新的文献求助10
19秒前
芒果好高给芒果好高的求助进行了留言
20秒前
黑大帅完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Shape Determination of Large Sedimental Rock Fragments 2000
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 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 3129618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2780387
关于积分的说明 7747813
捐赠科研通 2435722
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1294230
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 623601
版权声明 600570