Two‐Dimensional Materials for High‐Energy Solid‐State Asymmetric Pseudocapacitors with High Mass Loadings

假电容器 超级电容器 材料科学 电容 电极 电化学 功率密度 离子 纳米技术 高质量 化学工程 化学 功率(物理) 热力学 物理化学 工程类 物理 有机化学 天体物理学
作者
Nilesh R. Chodankar,Swati J. Patil,G. Seeta Rama Raju,Dong–Weon Lee,Deepak P. Dubal,Yun Suk Huh,Young‐Kyu Han
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:13 (6): 1582-1592 被引量:54
标识
DOI:10.1002/cssc.201902339
摘要

Abstract A porous nanostructure and high mass loading are crucial for a pseudocapacitor to achieve a good electrochemical performance. Although pseudocapacitive materials, such as MnO 2 and MoS 2 , with record capacitances close to their theoretical values have been realized, the achieved capacitances are possible only when the electrode mass loading is less than 1 mg cm −2 . Increasing the mass loading affects the capacitance as electron conduction and ion diffusion become sluggish. Achieving fast ion and electron transport at high mass loadings through all active sites remains a challenge for high‐mass‐loading electrodes. In this study, 2D MnO 2 nanosheets supported on carbon fibers (MnO 2 @CF) as well as MoS 2 @CF with high mass loadings (6.6 and 7.2 mg cm −2 , respectively) were used in a high‐energy pseudocapacitor. These hierarchical 2D nanosheets yielded outstanding areal capacitances of 1187 and 495 mF cm −2 at high current densities with excellent cycling stabilities. A pliable pseudocapacitive solid‐state asymmetric supercapacitor was designed using MnO 2 @CF and MoS 2 @CF as the positive and negative electrodes, respectively, with a high mass loading of 14.2 mg cm −2 . The assembled solid‐state asymmetric cell had an energy density of 2.305 mWh cm −3 at a power density of 50 mW cm −3 and a capacitance retention of 92.25 % over 11 000 cycles and a very small diffusion resistance (1.72 Ω s −1/2 ). Thus, it is superior to most state‐of‐the‐art reported pseudocapacitors. The rationally designed nanostructured electrodes with high mass loading are likely to open up new opportunities for the development of a supercapacitor device capable of supplying higher energy and power.
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
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
每个人都完成签到,获得积分10
刚刚
研友_VZG7GZ应助传统的忆丹采纳,获得10
刚刚
稻草完成签到,获得积分10
1秒前
我爱学习完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
raymond完成签到,获得积分10
1秒前
nozero应助毛丹采纳,获得30
1秒前
1秒前
ChiariRay发布了新的文献求助10
2秒前
Nicole发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
柳绿柳发布了新的文献求助10
3秒前
秋子发布了新的文献求助10
3秒前
zgzz完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
高灿完成签到 ,获得积分10
6秒前
Theone完成签到,获得积分10
6秒前
脑洞疼应助图图大耳朵采纳,获得120
6秒前
6秒前
勿奈何完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
7秒前
jfz完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
美味蟹黄堡完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
称心的以菱完成签到,获得积分10
8秒前
把秘密当成玩笑完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Theone发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
缓慢煎蛋应助DONGmumu采纳,获得50
9秒前
10秒前
10秒前
Nicole完成签到,获得积分10
10秒前
chuiji完成签到,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助可爱的彩虹采纳,获得10
10秒前
吹气球的金毛完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3661438
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3222458
关于积分的说明 9746040
捐赠科研通 2932102
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1605461
邀请新用户注册赠送积分活动 757898
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734576