Boron-doped graphene anode coupled with microporous activated carbon cathode for lithium-ion ultracapacitors

材料科学 石墨烯 阳极 锂(药物) 阴极 锂离子电池 微型多孔材料 石墨烯泡沫 电极 超级电容器 化学工程 纳米技术 氧化石墨烯纸 电容 电池(电) 复合材料 化学 医学 量子力学 物理 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理)
作者
Udita Bhattacharjee,Subhajit Bhowmik,Sourav Ghosh,Vangapally Naresh,Surendra K. Martha
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:430: 132835-132835 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.132835
摘要

Lithium-ion hybrid capacitors combine the advantages of both high energy of lithium-ion batteries and high-power of ultracapacitors by using one highly reversible battery-type electrode (e.g., graphite, carbon matrix, metal oxides, etc.) and another high surface area supercapacitor-type electrode (e.g., activated carbon) in one unit cell. This work reports the fabrication of a lithium-ion capacitor using boron-doped graphene nanosheets as anode and microporous carbon from activated rice husk as a cathode. The lithium-ion storage characteristics of boron-doped graphene nanomaterials and adsorption properties of microporous carbon leads to the realization of their usage in a lithium-ion capacitor electrode materials. The lithium-ion capacitor full cell with lithiated boron-doped graphene nanomaterial anode and activated rice husk cathode demonstrates energy densities of 162 and 83 W h kg−1 at power densities of 590, 14750 W kg−1, respectively. The mechanistic performance of the LIC full cell below and above the open circuit voltage (OCV) was analysed to understand the diffusion and adsorption control in the achievable energy. The cell cycles till 25,000 cycles with 65 % capacitance retention at 1 A g−1 current density. This study demonstrates a striking balance between the high energy and high power capabilities in a single unit lithium-ion capacitor cell through the utilization of adsorptive as well diffusive ion storage mechanism of the electrode active materials. The full cell is analysed for self discharge and leakage current to realise the practical feasibility of the electrode active materials. Also, the electrochemical impedance spectra reveal the probable reason behind the degradation of cycling performance.

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
hhhh_xt完成签到,获得积分10
刚刚
东东子完成签到 ,获得积分10
1秒前
盼烟完成签到,获得积分10
1秒前
amorfati完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
catherine完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
hu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
weiteman完成签到,获得积分10
3秒前
kuaikuai发布了新的文献求助30
3秒前
Ava应助时刻保持质疑采纳,获得10
3秒前
别烦小羊吖完成签到,获得积分10
3秒前
小神完成签到,获得积分10
3秒前
爱因斯坦那个和我一样的科学家完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
风中大楚完成签到,获得积分10
4秒前
搞怪天真发布了新的文献求助10
4秒前
ding应助zyl采纳,获得10
4秒前
4秒前
陈佳琦完成签到,获得积分10
4秒前
郭晗发布了新的文献求助10
5秒前
坚强Q发布了新的文献求助10
5秒前
哦豁完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
酷酷的西装完成签到,获得积分10
6秒前
Albert_Z应助鑫淼采纳,获得10
6秒前
亾丄完成签到,获得积分10
6秒前
小陈同学完成签到 ,获得积分10
7秒前
wujiao发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
江江完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
小不点mark完成签到,获得积分10
8秒前
DCC发布了新的文献求助10
8秒前
千与千寻完成签到,获得积分10
8秒前
匡锦洋发布了新的文献求助10
8秒前
勤恳浩然发布了新的文献求助10
9秒前
xrdrny完成签到 ,获得积分10
9秒前
木子发布了新的文献求助10
9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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6531080
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323759
关于积分的说明 17821301
捐赠科研通 5632585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932583
邀请新用户注册赠送积分活动 1909249
关于科研通互助平台的介绍 1768501