High-density three-dimensional graphene cathode with a tailored pore structure for high volumetric capacity zinc-ion storage

功率密度 材料科学 阴极 储能 石墨烯 超级电容器 体积热力学 电容 多孔性 蒸发 化学工程 微型多孔材料 纳米技术 复合材料 化学 功率(物理) 电极 热力学 物理 工程类 物理化学
作者
Xiangcheng Xu,Xijian Zhao,Zihong Yang,Qiaowei Lin,Bangquan Jian,Na Li,Cheng Zheng,Wei Lv
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:186: 624-631 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2021.10.060
摘要

Abstract Zinc-ion hybrid supercapacitors (ZHCs), based on the multivalent ion storage principle, are considered to be a promising candidate for large-scale energy storage devices. However, with the increasing demands for portable and miniaturized energy storage devices, how to obtain sufficient energy output in a limited volume is particularly critical, so that requires high volumetric energy density with no sacrifice of power density. Herein, we designed a compact three-dimensional porous graphene (3D-PG-1) cathode for ZHCs to balance the porous structure and high density by drying the graphene hydrogel with a short period of capillary evaporation. As for 3D-PG-1, the pore size range is 0.6–10 nm, where the micropore is for high capacity and the mesopore helps Zn2+ rapid transport, and the high density of 1.38 g cm−3 guaranteed its high volumetric capacitance. Therefore, the ZHC based on this 3D-PG-1 cathode delivered an excellent volumetric performance of 299 F cm−3 at 0.1 A g−1, excellent long cycle stability (225 F cm−3 at 5 A g−1, 85% retention after 30000 cycles) and extremely high volumetric energy density up to 118 Wh L−1 at 116 W L−1, which retained 61 Wh L−1 at the power density as high as 23.2 kW L−1.
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
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
刚刚
三两三完成签到,获得积分10
刚刚
香蕉觅云应助沉舟采纳,获得10
刚刚
Snoopy_Swan完成签到,获得积分10
2秒前
slow完成签到,获得积分10
2秒前
ColdPomelo完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
烂漫的飞松完成签到,获得积分10
5秒前
认真火车完成签到,获得积分10
5秒前
开朗千山完成签到,获得积分10
5秒前
务实的奇迹完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI6应助崔雨旋采纳,获得10
6秒前
6秒前
cm完成签到,获得积分10
6秒前
大模型应助Danke采纳,获得10
7秒前
Dreamy发布了新的文献求助10
7秒前
今后应助乍见之欢采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
HCKACECE发布了新的文献求助10
8秒前
拼搏书琴发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
DDD发布了新的文献求助10
10秒前
滔滔完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
文艺月亮完成签到,获得积分10
10秒前
薯条完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
wangchong发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
认真火车发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
J_C_Van发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
合成生物食品制造技术导则,团体标准,编号:T/CITS 396-2025 1000
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 1000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Fermented Coffee Market 500
Comparing natural with chemical additive production 500
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5237952
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4405573
关于积分的说明 13711175
捐赠科研通 4273871
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2345256
邀请新用户注册赠送积分活动 1342382
关于科研通互助平台的介绍 1300263