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
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
直率的大门完成签到,获得积分10
刚刚
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
XZC完成签到 ,获得积分10
1秒前
wy.he完成签到,获得积分0
2秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
yjh123应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
成就青荷应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
布蕾脆脆应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
54不得了发布了新的文献求助10
4秒前
南尧z完成签到 ,获得积分10
4秒前
布蕾脆脆应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
5秒前
ZXYZANDXSYH发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
隐形曼青应助柯续缘采纳,获得10
7秒前
zhangxu发布了新的文献求助50
7秒前
8秒前
于清绝发布了新的文献求助10
9秒前
lx1a0发布了新的文献求助10
10秒前
可爱的函函应助54不得了采纳,获得10
12秒前
超帅雅蕊发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
14999发布了新的文献求助10
15秒前
FFF完成签到 ,获得积分10
16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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
全员动态考核,锚定高质量发展:读懂同济大学教师人事改革新政的深层价值 900
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7595620
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9172266
关于积分的说明 19634758
捐赠科研通 7172848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267840
关于科研通互助平台的介绍 2432659
邀请新用户注册赠送积分活动 2260962